2024年06月, 日本水環境学会, 論文奨励賞（廣瀬賞）　　　　　　　　　　　　　　　
羽深昭

2023年12月, 土木学会環境工学委員会, 第60回環境工学研究フォーラム優秀ポスター発表賞　　　　　　　　　　　　　　　
上田 純平;佐野 航士;羽深 昭;木村 克輝

2014年09月, 日本水環境学会, 博士研究奨励賞（オルガノ賞）最優秀賞　　　　　　　　　　　　　　　
羽深 昭

2014年01月, 土木学会環境工学委員会, 第50回環境工学研究フォーラム論文奨励賞　　　　　　　　　　　　　　　
羽深 昭

2013年01月, 日本化学会欧文誌, 優秀論文　　　　　　　　　　　　　　　
羽深 昭

浅い三日月湖である茨戸川における湖水と底泥の高頻度サンプリングと内部リン溶出評価　　　　　　　　　　　　　　　
上田純平, 佐野航士, 羽深昭, 木村克輝
2024年09月, ［査読有り］, ［筆頭著者, 責任著者］

集約消化に向けた脱水汚泥の水熱前処理条件の検討と嫌気性MBRによるバイオガス化　　　　　　　　　　　　　　　
西山拓海, 稲垣誠吾, 羽深昭, 橋本悠司, 倭常郎, 木村克輝
土木学会論文集, 受理, 2024年09月, ［査読有り］, ［筆頭著者, 責任著者］

鉄鋼スラグの添加が下水汚泥のメタン発酵に与える影響　　　　　　　　　　　　　　　
桑原遥香, 羽深昭, 木村克輝
土木学会論文集, 受理, 2024年09月, ［査読有り］, ［筆頭著者, 責任著者］

Synergistic effects of nanobubbles and chemicals on backwashing for submerged MBRs treating municipal wastewater
Helmano Fernandes, Soichiro Kiuchi, Takayuki Kakuda, Akira Hafuka, Toru Tsuchiya, Yoshihiko Matsui, Katsuki Kimura
Journal of Water Process Engineering, 63, 105541, 105541, Elsevier BV, 2024年06月, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

Innovative receiving phase for Chemcatcher® passive sampler for phosphorus in the water environment: Calibration of sampling rate by water temperature and pH
Akira Hafuka, Yuma Okuda, Kazuto Sano, Jumpei Ueda, Katsuki Kimura
Water Research, 243, 120412, Elsevier BV, 2023年07月, ［査読有り］, ［筆頭著者, 責任著者］
研究論文（学術雑誌）

Fouling mitigation in membrane bioreactors by nanobubble-assisted backwashing
Helmano Fernandes, Soichiro Kiuchi, Takayuki Kakuda, Akira Hafuka, Toru Tsuchiya, Yoshihiko Matsui, Katsuki Kimura
Journal of Water Process Engineering, 53, 103860, 103860, Elsevier BV, 2023年07月, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

Efficient Recovery of Organic Matter from Municipal Wastewater by a High-Rate Membrane Bioreactor Equipped with Flat-Sheet Ceramic Membranes
Michael Joseph Rocco, Akira Hafuka, Toru Tsuchiya, Katsuki Kimura
Membranes, 13, 3, 300, 300, {MDPI} {AG}, 2023年03月03日, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）, High-rate processes have been investigated for the recovery of organic matter from municipal wastewater. High-rate membrane bioreactors (HR-MBRs) may simultaneously achieve the increased recovery of carbon and high effluent quality, although control of membrane fouling is extremely difficult. To address the severe fouling in HR-MBRs, the combination of granular scouring and frequent chemically enhanced backwashing was examined. The use of robust flat-sheet ceramic membranes enabled the application of those cleaning strategies. Experiments were carried out at an existing wastewater treatment plant. To operate as a high-rate system, the bioreactor solid residence time and hydraulic residence time were set at 0.5 days and 1.6 h, respectively. Although a relatively high flux of 20 L m−2 h−1 was applied, the proposed HR-MBR exhibited a very low fouling rate of 1.3 kPa/day. The system could recover >70% of the carbon from raw wastewater, whereas the concentration of chemical oxygen demand in the effluent was lowered to <20 mg/L. The performance of the proposed HR-MBR observed in this study was clearly superior to those reported in previous related studies.

Quantitative and qualitative variations of biopolymers in a pilot-scale membrane bioreactor treating municipal wastewater throughout 3 years of operation
Takayuki Kakuda, Rin Naito, Ayana Suzuki, Akira Hafuka, Katsuki Kimura
Journal of Environmental Management, 328, 116863, 116863, Elsevier {BV}, 2023年02月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

嫌気性MBRにおけるSRTの延長が下水汚泥中の糖，タンパク質，脂質分解に与える影響と膜ファウラントの分析
鹿沼俊介, 藤野創太, 羽深昭, 木村克輝
土木学会論文集G（環境）, 78, 7, Ⅲ33, Ⅲ41, 公益社団法人 土木学会, 2022年11月, ［査読有り］, ［責任著者］
日本語, 嫌気性MBRにおけるSRTの延長とHRTの短縮が下水汚泥消化効率に与える影響を明らかにするため，SRTを3条件（30，60，90日），HRTを2条件（30，15日）設定し，各運転条件における糖，タンパク質および脂質の分解率を求めた．それら有機物分解率はSRTが30日の条件に比べ，60日や90日と長い条件において上昇した．バイオガス生成速度はHRT短縮に伴う有機物負荷上昇により，HRTが30日の条件に比べ15日での運転において約2倍に増加した．膜間差圧は最大で41kPaに達したが，比較的内径の大きい中空糸膜を用いてクロスフローろ過を行ったことで154日間膜洗浄および交換を行わずに連続膜ろ過がなされた．運転終了後の膜洗浄の結果，不可逆的無機ファウリングが支配的であった．無機ファウラントとしてCa，PおよびMgが多く抽出された．

河川および湖沼現場における低濃度リン酸態リンのパッシブサンプリング
佐野航士, 奥田雄眞, 羽深昭, 木村克輝
土木学会論文集G（環境）, 78, 7, Ⅲ359, Ⅲ368, 公益社団法人 土木学会, 2022年11月, ［査読有り］, ［責任著者］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, リン酸態リン（PO_4-P）は生物利用性が高いため，湖沼での有害藻類ブルーム発生を防ぎ，水環境を保全するためにもPO_4-P濃度のモニタリングは必要不可欠である．しかし，一般的なグラブサンプリングとPO_4-P分析では，得られる濃度の代表性と分析方法の感度に課題がある．そこで本研究では，河川および湖沼において低濃度で存在するPO_4-Pの時間平均濃度をパッシブサンプリングによって推定した．その結果，サクシュコトニ川ではグラブサンプリングで得た試料水中の溶存態リン濃度と近い時間平均PO_4-P濃度が算出された．茨戸湖でのパッシブサンプリングでは通常は定量が困難な低濃度のPO_4-Pに対し，その時間平均濃度の鉛直分布を得ることができた．

Intensive routine cleaning for mitigation of fouling in flat-sheet ceramic membranes used for drinking water production: Unique characteristics of resulting foulants
Hideki Sakamoto, Akira Hafuka, Toru Tsuchiya, Katsuki Kimura
Separation and Purification Technology, 301, 121950, 121950, Elsevier {BV}, 2022年11月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Isolation of LC-OCD-quantified biopolymers from surface water: Significant differences between real biopolymers and model biopolymers
Kanta Tominaga, Rina Nagai, Akira Hafuka, Wenzheng Yu, Katsuki Kimura
Journal of Membrane Science, 658, 120714, 120714, Elsevier {BV}, 2022年09月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Efficient direct membrane filtration (DMF) of municipal wastewater for carbon recovery: Application of a simple pretreatment and selection of an appropriate membrane pore size
Toru Sugiyama, Yui Ito, Akira Hafuka, Katsuki Kimura
Water Research, 118810, 118810, Elsevier {BV}, 2022年08月, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

In-situ biogas upgrading with H2 addition in an anaerobic membrane bioreactor (AnMBR) digesting waste activated sludge
Akira Hafuka, Sota Fujino, Katsuki Kimura, Kazuyuki Oshita, Naoya Konakahara, Shigetoshi Takahashi
Science of The Total Environment, 828, 154573, Elsevier BV, 2022年03月, ［査読有り］, ［筆頭著者, 責任著者］
英語, 研究論文（学術雑誌）

酵素分解性に基づく水中バイオポリマー特性評価手法の検討
山本 祐士朗, 小野 順也, 永井 梨奈, 羽深 昭, 木村 克輝
土木学会論文集Ｇ（環境）, 78, 7, III_177, III_184, 公益社団法人 土木学会, 2022年, ［査読有り］
日本語, 膜を用いた上下水処理には従来の方法と比較して様々な利点がある一方で，膜ファウリングが大きな問題となる．近年の研究において，バイオポリマーと総称される高分子量親水性有機物が膜ファウリングの発生に強く関与することが示唆されている．しかし水中バイオポリマーの組成，構造，特性については不明な点が未だに多い．本研究では水道原水，下水処理水よりバイオポリマーを回収・精製し，特定の多糖，タンパク質に対応する酵素(α-アミラーゼ，セルラーゼ，プロテアーゼ，リゾチーム)によるこれらの分解性を検討した．LC-OCDを用いることで，一般的な水質分析では検知できない酵素による分解性(バイオポリマーの低分子化)を把握することができた．水道原水より回収したバイオポリマーではα-アミラーゼとセルラーゼによる分解が卓越したのに対し，下水処理水より回収したバイオポリマーではリゾチームによる分解が卓越した．この結果は本研究で分析した2種類のバイオポリマーの構造と特性が大きく異なることを明示するものであり，これまでに得られていない知見である．本研究で確立したバイオポリマーの酵素分解性評価手法を用いて様々なバイオポリマーと酵素の組み合わせを検討することにより，これまで詳細が不明となっていたバイオポリマーの構造解明を進展させられる可能性がある．

ナノバブルを用いた膜逆洗の高効率化
中川 颯人, 木内 壮一朗, Helmano Fernandes, 羽深 昭, 木村 克輝
土木学会論文集Ｇ（環境）, 78, 7, III_143, III_148, 公益社団法人 土木学会, 2022年, ［査読有り］
日本語, 膜分離活性汚泥法には活性汚泥法と比べて多くの長所があるが，膜ファウリングが問題となる．本研究グループではこれまでに気泡径数百nmの気泡を含む水（ナノバブル水）を用いた膜の逆洗はMBRの膜ファウリング抑制に有効となりうることを見出しているが，逆洗条件の詳細な検討は行われていない．本研究ではMBRファウリング物質のモデル化合物として多用されるアルギン酸ナトリウムによりファウリングを発生させたセラミック平膜を用い，ナノバブル逆洗の洗浄効果が高くなるような洗浄方法を検討した. 本研究では筆者らが従来用いてきたナノバブル水による洗浄効果は小さかったが、より高濃度のナノバブル水を用いることで洗浄効率が上昇することが確認された. ナノバブル逆洗の洗浄効果が高くなる理由はナノバブル崩壊時に発生するラジカルの関与ではなく，ナノバブルがファウリング層の構造を弛緩させたことに伴う物理的洗浄の高効率化が主であると考えられた．

EFFECT OF MEMBRANE PORE SIZE AND MATERIALS ON MEMBRANE FOULING IN MBRS
Takumi NAKAMURA, Takayuki KAKUDA, Akira HAFUKA, Masatsugu ONO, Katsuki KIMURA
Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. G (Environmental Research), 78, 7, III_135, III_142, Japan Society of Civil Engineers, 2022年, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

Phosphorus Recovery by Adsorption from the Membrane Permeate of an Anaerobic Membrane Bioreactor Digesting Waste-Activated Sludge
Akira Hafuka, Katsuki Kimura
Membranes, 12, 1, 99, 2022年01月, ［査読有り］, ［筆頭著者］
研究論文（学術雑誌）

Phosphorus compounds in the dissolved and particulate phases in urban rivers and a downstream eutrophic lake as analyzed using 31P NMR
Akira Hafuka, Yoichi Tsubokawa, Ryuichiro Shinohara, Katsuki Kimura
Environmental Pollution, 288, 117732, Elsevier {BV}, 2021年11月, ［査読有り］, ［筆頭著者, 責任著者］
英語, 研究論文（学術雑誌）, Phosphorus (P) discharges from human activities result in eutrophication of lakes. We investigated whether the forms of phosphorus (P) in rivers with high effluent loads flowing through urban areas of Sapporo, Japan, were transformed when transported downstream into a eutrophic lake, namely Lake Barato. We hypothesized that the inorganic P supplied from the rivers might be transformed to organic forms in the lake. The results showed that soluble reactive phosphorus (SRP) and particulate inorganic phosphorus (PIP) dominated in the river discharge to the lake. Suspended solids in the rivers were rich in iron (Fe) so PIP was associated with Fe. A comparison of the concentrations at the river mouth and 4.5 km downstream showed that the concentrations of SRP and PIP were lower at 4.5 km downstream than at the river mouth, whereas the concentrations of organic P (i.e., dissolved organic phosphorus and particulate organic phosphorus) were similar. The results from solution 31P nuclear magnetic resonance spectroscopy of lake water showed that pyrophosphate was only present in the particulate fraction, while orthophosphate diesters (DNA-P) were only present in the dissolved fraction. Riverine samples contained orthophosphate (ortho-P) only, while lake samples contained ortho-P, orthophosphate monoesters, and DNA-P. The results suggest that the P forms, particularly those of dissolved P, shifted from inorganic to organic forms as the water was discharged from the river to the lake.

Direct membrane filtration (DMF) for recovery of organic matter in municipal wastewater using small amounts of chemicals and energy
Katsuki Kimura, Mutsumi Yamakawa, Akira Hafuka
CHEMOSPHERE, 277, PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD, 2021年08月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）, The recovery and utilization of organic matter in municipal wastewater are essential for the establishment of a sustainable society, such that these factors have drawn significant recent attention. The upconcentration of organic matter via direct membrane filtration (DMF), followed by anaerobic digestion, is advantageous over the treatment of the entire wastewater by an anaerobic process, such as an anaerobic membrane bioreactor (AnMBR). However, the occurrence of severe membrane fouling in the DMF is a problem. In this study, DMF was carried out at an existing wastewater treatment plant to attempt long-term operation. A combination of vibration of membrane modules, short-term aeration, and chemically enhanced backwash (CEB), with multiple chemicals (i.e., the alternative use of citric acid and NaClO), was found to be effective for the mitigation of membrane fouling in DMF. Furthermore, switching the feed from influents to effluents in the primary sedimentation basin significantly mitigated membrane fouling. In this study, in which microfiltration membrane, with a nominal pore size of 0.1 mm, was used, similar to 75% of the organic matter in raw wastewater was recovered, with the volumetric concentration of wastewater by 50- or 150-fold. Organic matter recovered by DMF had significantly higher potentials for biogas production than the excess sludge generated from the same wastewater treatment plant. An analysis of the energy balance (i.e., the energy used for DMF and recovered by DMF) suggests that the proposed DMF can produce a net-positive amount of electricity of similar to 0.3 kWh from 1 m(3) of raw wastewater with a typical strength (chemical oxygen demand of 500 mg/L). (C) 2021 Elsevier Ltd. All rights reserved.

消散監視機能付き水晶振動子マイクロバランス(QCM-D)を用いた表流水中バイオポリマーの膜ファウリングポテンシャル評価
小野順也, 永井梨奈, 冨永勘太, 羽深昭, 木村克輝
土木学会論文集 G(環境)(Web), 77, 7, 2021年, ［査読有り］

都市下水の直接膜ろ過と組み合わせる栄養塩回収方法の開発
伊藤結衣, 杉山徹, 高橋威胤, 羽深昭, 木村克輝
土木学会論文集 G(環境)(Web), 77, 7, 2021年, ［査読有り］

High-flux operation of MBRs with ceramic flat-sheet membranes made possible by intensive membrane cleaning: Tests with real domestic wastewater under low-temperature conditions
Yusuke Ninomiya, Katsuki Kimura, Tsubasa Sato, Takayuki Kakuda, Masashi Kaneda, Akira Hafuka, Toru Tsuchiya
Water Research, 181, 115881, 115881, Elsevier BV, 2020年08月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Anaerobic digestibility of up-concentrated organic matter obtained from direct membrane filtration of municipal wastewater
Akira Hafuka, Taketsugu Takahashi, Katsuki Kimura
Biochemical Engineering Journal, 161, 107692, Elsevier BV, 2020年06月, ［査読有り］, ［筆頭著者, 責任著者］
研究論文（学術雑誌）, Direct membrane filtration (DMF) process is a promising technology for up-concentration and recovery of organic matter (OM) from municipal wastewater. This study investigates anaerobic digestibility of up-concentrated OM obtained from the DMF process. Effluent from a primary sedimentation basin was used as feed water. Effect of polyaluminum chloride (PACl) addition to the DMF process on the anaerobic digestibility of obtained up-concentrated OM was also investigated because PACl is sometimes used as a coagulant in the DMF process for improving effluent quality and OM recovery, and for mitigating membrane fouling. Batch anaerobic digestion experiments were conducted to achieve these objectives. Fitting the obtained data to the reaction curve model revealed that maximum biogas production based on feed volatile solids (VSfed) from up-concentrated OM containing PACl reached 0.56 L-Biogas/g-VSfed, which was higher than from up-concentrated OM without PACl (0.47 L-Biogas/g-VSfed), waste activated sludge (0.35 L-Biogas/g-VSfed), and mixed sludge (0.48 L-Biogas/g-VSfed). Methane yield based on degraded VS (VSdeg) of up-concentrated OM containing PACl was 0.56 L-CH4/g-VSdeg, which was also highest. These results indicate the up-concentrated OM obtained from the DMF process has high potential for biogas production, and the addition of PACl in the DMF process (∼4.3 mg-Al/L) could enhance the biogas production.

生物膜による簡易な前処理を導入した下水の直接膜ろ過
杉山 徹, 山川 むつみ, 高橋 威胤, 羽深 昭, 木村 克輝
土木学会論文集Ｇ（環境）, 76, 7, III_227, III_234, 公益社団法人 土木学会, 2020年
日本語, 都市下水中に含まれる有機物は新たなエネルギー源として見なすことができる．しかし，下水中からのエネルギー回収に必要なプロセスである嫌気性消化を直接適用するためには，有機物を濃縮する必要がある．下水を直接膜ろ過し，有機物を濃縮することで嫌気性消化の適用は容易となり下水からのエネルギー回収量を大幅に増加させることができる．しかし，膜ファウリングの発生と透過水中の有機物濃度の高さが課題となる．本研究では，下水直接膜ろ過の前処理としてスポンジ担体を用いた生物膜処理を導入し，ファウリング抑制効果と膜透過水中有機物濃度の低減を試みた．生物膜処理において，HRTとDOを変化させることにより有機物除去を調節し，回収可能となる有機物量（流入下水中有機物の約75%）を維持したまま膜透過水中有機物濃度を低減させることができた．低水温期（10.9-12.6℃）に実施した実験では，前処理による膜ファウリング発生は抑制された．水温が上昇した（13.9-16.8℃）期間に実施した実験では微生物活動が活性化し，前処理を導入した系列ではバイオポリマーに起因すると考えられる膜ファウリングの発生が顕著になった．一方で水温上昇時に前処理を導入した系列では，膜透過水中のBOD濃度は約7 mg/Lとなり，従来の下水処理法と同程度のBOD濃度となった．

MBR汚泥中で汚泥ろ過性に影響を及ぼす成分の変動
内藤 りん, 角田 貴之, 羽深 昭, 木村 克輝
土木学会論文集Ｇ（環境）, 76, 7, III_165, III_171, 公益社団法人 土木学会, 2020年
日本語, 本研究では実都市下水を処理するパイロットスケールMBRを300日以上連続運転し，MBR汚泥中で汚泥ろ過性に影響を及ぼす成分の季節変動を追跡した．MBR汚泥中のコロイド画分TOC，溶解性リポ多糖（LPS）濃度およびバイオポリマー濃度とMBR汚泥ろ過性との間に強い相関が認められた．MBR汚泥中で膜ファウリングに影響を及ぼすサイズ画分を検討した結果，0.45µm以上1.0µm以下および5.0µm以上11µm以下のコロイド成分が膜ファウリングの発生に強い影響を及ぼすことが示唆された．また，MBR汚泥中バイオポリマーを分離・精製し，従来の研究においてバイオポリマーのモデル物質として用いられてきたアルギン酸ナトリウムとの比較を行った．MBR汚泥中のバイオポリマーはアルギン酸ナトリウムよりも深刻な膜ファウリングを発生させ，従来の想定よりも高い膜ファウリングポテンシャルを有することが示唆された．

セラミック平膜MBRにおけるマイクロバブル・ナノバブルを用いた膜洗浄の可能性
木内 壮一朗, Helmano Fernandes, 羽深 昭, 木村 克輝
土木学会論文集Ｇ（環境）, 76, 7, III_149, III_155, 公益社団法人 土木学会, 2020年
日本語, 膜分離活性汚泥法(MBR)は活性汚泥法と比べて様々な長所があるが，運転中に発生する膜ファウリングが問題となっている．様々なタイプの汚れに対して洗浄効果が報告されているマイクロバブル・ナノバブルはファウリングが発生した膜を効率的に洗浄できる可能性がある．本研究では，ベンチスケールMBRを用いて，マイクロバブル・ナノバブルの膜洗浄効果に関する基礎的検討を行った．マイクロバブルを用いた浸漬洗浄では大きな洗浄効果が確認された．ナノバブルは浸漬洗浄では十分な洗浄効果を発揮しなかったが，粒状担体流動と併用しながら逆洗水に混入させることで化学薬品を用いた逆洗と同等以上の洗浄効果が確認された．ナノバブルによってMBR汚泥に及ぼす悪影響は，化学薬品の使用によって及ぼされるものより小さいことが示された．

生物膜による簡易な前処理を導入した下水の直接膜ろ過
杉山徹, 山川むつみ, 高橋威胤, 羽深昭, 木村克輝
土木学会論文集 G(環境)(Web), 76, 7, 2020年, ［査読有り］

MBR汚泥中で汚泥ろ過性に影響を及ぼす成分の変動
内藤りん, 角田貴之, 羽深昭, 木村克輝
土木学会論文集 G(環境)(Web), 76, 7, 2020年, ［査読有り］

MBRセラミック平膜表面において発生するゲル層の水温低下に伴う変化
佐藤翼, 二宮佑輔, 角田貴之, 羽深昭, 土屋達, 木村克輝
土木学会論文集 G(環境)(Web), 76, 7, 2020年, ［査読有り］

Application of Graphene Oxide for Adsorption Removal of Geosmin and 2-Methylisoborneol in the Presence of Natural Organic Matter
Hafuka Akira, Nagasato Takahiro, Yamamura Hiroshi
INTERNATIONAL JOURNAL OF ENVIRONMENTAL RESEARCH AND PUBLIC HEALTH, 16, 11, 2019年05月, ［査読有り］, ［筆頭著者, 責任著者］
英語, 研究論文（学術雑誌）, We investigated the adsorption characteristics of geosmin and 2-methylisoborneol (MIB) on graphene oxide (GO) in the absence and presence of natural organic matter (NOM). The graphene oxide had fast adsorption kinetics for both compounds because of its open-layered structure, with adsorption equilibrium being achieved within 15 min of contact. Although NOM did not affect the adsorption of geosmin on GO, it delayed that of MIB, probably because of competition for adsorption sites. The adsorption isotherms show that GO had a greater capacity for geosmin adsorption than for MIB because geosmin was more hydrophobic. Moreover, NOM interfered with the adsorption of MIB onto the GO, but increased the amount of adsorbed geosmin, which likely occurred because NOM increased the dispersibility of GO, which then increased the number of GO adsorption sites. The difference in the effects of NOM on GO adsorption of geosmin and MIB may be explained by their hydrophobicity. Although the adsorption of geosmin and MIB by GO was fast, its capacity to adsorb both compounds was substantially lower than that of activated carbon because of its higher hydrophilicity.

Digestion performance and contributions of organic and inorganic fouling in an anaerobic membrane bioreactor treating waste activated sludge
Hafuka, Akira, Mashiko, Riho, Odashima, Ryuto, Yamamura, Hiroshi, Satoh, Hisashi, Watanabe, Yoshimasa
BIORESOURCE TECHNOLOGY, 272, 63, 69, ELSEVIER SCI LTD, 2019年01月, ［査読有り］, ［筆頭著者, 責任著者］
英語, 研究論文（学術雑誌）, This study evaluates the performance of an anaerobic membrane bioreactor (AnMBR) digesting waste activated sludge. A digestion reactor equipped with an external hollow fiber microfiltration membrane module was operated in continuous-mode for 248 days. The system demonstrated 56% volatile solids degradation at an organic loading rate of 0.40 g-VS/(L.d) in 15 days of hydraulic retention time. The average methane content in the biogas produced was 76% which is considerably high compared to that from a typical continuously stirred tank reactor. The transmembrane pressure remained under 12 kPa without membrane cleaning during the experimental period due to low filtration flux (0.01-0.07 m/d) and cross-flow-mode filtration. Ex situ membrane cleaning revealed that physically irreversible fouling was the dominant form of membrane fouling. Inorganic and organic fouling accounted for 16% and 45% of total membrane fouling, respectively.

3-[Bis(pyridin-2-ylmethyl)amino]-5-(4-carboxyphenyl)-BODIPY as Ratiometric Fluorescent Sensor for Cu2+
Hafuka, Akira, Satoh, Hisashi, Yamada, Koji, Takahashi, Masahiro, Okabe, Satoshi
MATERIALS, 11, 5, MDPI, 2018年05月, ［査読有り］, ［筆頭著者, 責任著者］
英語, 研究論文（学術雑誌）, We developed an asymmetric fluorescent sensor 1 for Cu2+, based on 4,4-difluoro-4-bora- 3a, 4a-diaza-s-indacene (BODIPY), by introducing 4-carboxyphenyl and bis(pyridin-2-ylmethyl) amine groups at the 5- and 3-positions, respectively, of the BODIPY core. We then investigated the photophysical and cation-sensing properties of the sensor. BODIPY 1 showed large absorption and fluorescence spectral shifts on binding to Cu2+. The fluorescence peak at 580 nm red-shifted to 620 nm. The binding stoichiometry of BODIPY 1 and Cu2+ was 1:3. The ratio of the fluorescence intensity at 620 nm to that at 580 nm (F-620/F-580) increased with increasing concentration of Cu2+ (3-10 equiv); this enabled ratiometric determination of Cu2+. Although BODIPY 1 showed good selectivity for Cu2+, there was an interfering effect of Fe3+. BODIPY 1 could be used for the naked-eye detection of Cu2+ in a water-containing sample.

Differences in behaviour of three biopolymer constituents in coagulation with polyaluminium chloride: Implications for the optimisation of a coagulation–membrane filtration process
Qing Ding, Hiroshi Yamamura, Hitoshi Yonekawa, Nobuhiro Aoki, Naoki Murata, Akira Hafuka, Yoshimasa Watanabe
Water Research, 133, 255, 263, Elsevier BV, 2018年04月, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

Development of novel polysulfone membranes with embedded zirconium sulfate-surfactant micelle mesostructure for phosphate recovery from water through membrane filtration
Kenji Furuya, Akira Hafuka, Miho Kuroiwa, Hisashi Satoh, Yoshimasa Watanabe, Hiroshi Yamamura
WATER RESEARCH, 124, 521, 526, PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD, 2017年11月, ［査読有り］, ［責任著者］
英語, 研究論文（学術雑誌）, We prepared novel membranes that could adsorb phosphate from water through membrane filtration for use in a phosphate recovery system. Zirconium sulfate surfactant micelle mesostructure (ZS), which was the phosphate adsorbent, was embedded hi a polysulfone matrix and flat sheet ultrafiltration membranes were made by nonsolvent induced phase separation. Scanning electron microscopy showed that the ZS particles existed on both the top surface and in the internal surface of the membrane. Increases in ZS content led to greater pure water flux because of increases in the surface porosity ratio. The amount of phosphate adsorbed on the membrane made from the polymer solution containing 10.5 wt% ZS was 0.071 mg P/cm(2) (64.8 mg P/g-ZS) during filtration of 50 mg P/L synthetic phosphate solution. The membrane could be repeatedly used for phosphate recovery after regeneration by filtration of 0.1 M NaOH solution to desorb the phosphate. We applied the membrane to treat the effluent from an anaerobic membrane bioreactor as a real sample and successfully recovered phosphate. (C) 2017 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Determination of Cadmium in Brown Rice Samples by Fluorescence Spectroscopy Using a Fluoroionophore after Purification of Cadmium by Anion Exchange Resin
Akira Hafuka, Akiyoshi Takitani, Hiroko Suzuki, Takuya Iwabuchi, Masahiro Takahashi, Satoshi Okabe, Hisashi Satoh
SENSORS, 17, 10, MDPI AG, 2017年10月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）, Simple analytical methods are needed for determining the cadmium (Cd) content of brown rice samples. In the present study, we developed a new analytical procedure consisting of the digestion of rice using HCl, Cd purification using anion exchange resin, and then determining the Cd content using fluorescence spectroscopy. Digestion with 0.1 M HCl for 10 min at room temperature was sufficient to extract Cd from the ground rice samples. The Cd in the extract was successfully purified in preference to other metals using Dowex 1X8 chloride form resin. Low concentrations of Cd in the eluate could be determined using fluorescence spectroscopy with a fluoroionophore. Overall, the actual limit of quantification value for the Cd content in rice was about 0.1 mg-Cd/kg-rice, which was sufficiently low compared with the regulatory value (0.4 mg-Cd/kg-rice) given by the Codex Alimentarius Commission. We analyzed authentic brown rice samples using our new analytical procedure and the results agreed well with those determined using inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES). Since the fluoroionophore recognized Zn2+ and Hg2+ as well as Cd2+, a sample containing high concentration of Zn2+ or Hg2+ might cause a false positive result.

Performance of anaerobic membrane bioreactor during digestion and thickening of aerobic membrane bioreactor excess sludge
Akira Hafuka, Kazuhisa Mimura, Qing Ding, Hiroshi Yamamura, Hisashi Satoh, Yoshimasa Watanabe
BIORESOURCE TECHNOLOGY, 218, 476, 479, ELSEVIER SCI LTD, 2016年10月, ［査読有り］, ［筆頭著者, 責任著者］
英語, 研究論文（学術雑誌）, In this study, we evaluated the performance of an anaerobic membrane bioreactor in terms of digestion and thickening of excess sludge from an aerobic membrane bioreactor. A digestion reactor equipped with an external polytetrafluoroethylene tubular microfiltration membrane module was operated in semi-batch mode. Solids were concentrated by repeated membrane filtration and sludge feeding, and their concentration reached 25,400 mg/L after 92 d. A high chemical oxygen demand (COD) removal efficiency, i.e., 98%, was achieved during operation. A hydraulic retention time of 34 d and a pulse organic loading rate of 2200 mg-COD/(L-reactor) gave a biogas production rate and biogas yield of 1.33 L/(reactor d) and 0.08 L/g-CODinput, respectively. The external membrane unit worked well without membrane cleaning for 90 d. The transmembrane pressure reached 25 kPa and the filtration flux decreased by 80% because of membrane fouling after operation for 90 d. (C) 2016 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Characteristics of meso-particles formed in coagulation process causing irreversible membrane fouling in the coagulation-microfiltration water treatment
Q. Ding, H. Yamamura, N. Murata, N. Aoki, H. Yonekawa, A. Hafuka, Y. Watanabe
WATER RESEARCH, 101, 127, 136, PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD, 2016年09月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）, In coagulation-membrane filtration water treatment processes, it is still difficult to determine the optimal coagulation condition to minimize irreversible membrane fouling. In microfiltration (MF), mesa particles (i.e., 20 nm-0.5 mu m) are thought to play an important role in irreversible membrane fouling, especially their characteristics of particle number (PN) and zeta potential (ZP). In this study, a new nanoparticle tracker combined a high-output violet laser with a microscope was developed to identify the physicochemical characteristics of these microscopic and widely dispersed meso-particles. The effects of pH and coagulant dose on ZP and PN of micro-particles (i.e., >0.5 mu m) and meso-particles were investigated, and then coagulation-MF tests were conducted. As the result, irreversible membrane fouling was best controlled for both types of membranes, while meso-particle ZP approached zero at around pH 5.5 for both types of natural water. Since PN was greatest under these conditions, ZP is more important in determining the extent of irreversible membrane fouling than PN. However, the acidic condition to neutralize meso-particles is not suitable for actual operation, as considering residual aluminum concentration, pipe corrosion, and chlorination efficiency. It is therefore necessary to investigate coagulants or other methods for the appropriate modification of meso-particle characteristics. (C) 2016 The Authors. Published by Elsevier Ltd. This is an open access article under the CC BY license (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).

Tracking inorganic foulants irreversibly accumulated on low-pressure membranes for treating surface water
Hiroshi Yamamura, Katsuki Kimura, Kumiko Higuchi, Yoshimasa Watanabe, Qing Ding, Akira Hafuka
WATER RESEARCH, 87, 218, 224, PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD, 2015年12月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）, While low-pressure membrane filtration processes (i.e., microfiltration and ultrafiltration) can offer precise filtration than sand filtration, they pose the problem of reduced efficiency due to membrane fouling. Although many studies have examined membrane fouling by organic substances, there is still not enough data available concerning membrane fouling by inorganic substances. The present research investigated changes in the amounts of inorganic components deposited on the surface of membrane filters over time using membrane specimens sampled thirteen times at arbitrary time intervals during pilot testing in order to determine the mechanism by which irreversible fouling by inorganic substances progresses. The experiments showed that the inorganic components that primarily contribute to irreversible fouling vary as filtration continues. It was discovered that, in the initial stage of operation, the main membrane-fouling substance was iron, whereas the primary membrane-fouling substances when operation finished were manganese, calcium, and silica. The amount of iron accumulated on the membrane increased up to the thirtieth day of operation, after which it reached a steady state. After the accumulation of iron became static, subsequent accumulation of manganese was observed. The fact that the removal rates of these inorganic components also increased gradually shows that the size of the exclusion pores of the membrane filter narrows as operation continues. Studying particle size distributions of inorganic components contained in source water revealed that while many iron particles are approximately the same size as membrane pores, the fraction of manganese particles slightly smaller than the pores in diameter was large. From these results, it is surmised that iron particles approximately the same size as the pores block them soon after the start of operation, and as the membrane pores narrow with the development of fouling, they become further blocked by manganese particles approximately the same size as the narrowed pores. Calcium and silica are assumed to accumulate on the membrane due to their cross-linking action and/or complex formation with organic substances such as humic compounds. The present research is the first to clearly show that the inorganic components that contribute to membrane fouling differ according to the stage of membrane fouling progression; the information obtained by this research should enable chemical cleaning or operational control in accordance with the stage of membrane fouling progression. (C) 2015 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Interactions of dissolved humic substances with oppositely charged fluorescent dyes for tracer techniques
Akira Hafuka, Qing Ding, Hiroshi Yamamura, Koji Yamada, Hisashi Satoh
WATER RESEARCH, 85, 193, 198, PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD, 2015年11月, ［査読有り］, ［筆頭著者, 責任著者］
英語, 研究論文（学術雑誌）, To investigate interactions between oppositely charged fluorescent dyes and dissolved humic substances, fluorescence quenching of fluorescein and rhodamine 6G with dissolved humic substances was performed. Binding coefficients were obtained by the Stern-Volmer equation. The fluorescence of rhodamine 6G was largely quenched by the addition of humic acid and a non-linear Stern-Volmer plot was obtained. This strong quenching may be caused by the electrostatic interaction between cationic rhodamine 6G and humic acid and strengthened by the hydrophobic repulsion. In contrast, the quenching and interactive effects of dissolved humic substances for fluorescein were relatively weak. (C) 2015 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Substituent Effects at the 5-Position of 3-[Bis(pyridine-2-ylmethyl)amino]-BODIPY Cation Sensor Used for Ratiometric Quantification of Cu2+
Akira Hafuka, Ryosuke Kando, Kohei Ohya, Koji Yamada, Satoshi Okabe, Hisashi Satoh
BULLETIN OF THE CHEMICAL SOCIETY OF JAPAN, 88, 3, 447, 454, CHEMICAL SOC JAPAN, 2015年03月, ［査読有り］, ［筆頭著者, 責任著者］
英語, 研究論文（学術雑誌）, In this paper, we investigated the effects of substitution at the 5-position of an asymmetric BODIPY cation sensor to tune its spectroscopic, photophysical, and cation-sensing properties. We introduced substituent groups with differing electron density at the 5-position of 3-[bis(pyridine-2-ylmethyl)amino]-BODIPY, which contains a cation recognition moiety at the 3-position of the BODIPY core, to develop four sensors which all exhibited distinctive ratiometric spectral changes in the presence of Cu2+. Aromatic substitution increased the Stokes shift. Substitution with the electron-withdrawing sulfonylphenyl group resulted in the highest fluorescence quantum yield, largest absorption coefficient, and largest spectral shift in the presence of Cu2+. The sulfonylphenyl-substituted sensor also exhibited excellent selectivity for Cu2+.

Application of fluorescence spectroscopy using a novel fluoroionophore for quantification of zinc in urban runoff
Akira Hafuka, Hiroaki Yoshikawa, Koji Yamada, Tsuyoshi Kato, Masahiro Takahashi, Satoshi Okabe, Hisashi Satoh
WATER RESEARCH, 54, 12, 20, PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD, 2014年05月, ［査読有り］, ［筆頭著者］
英語, 研究論文（学術雑誌）, Fluorescence spectroscopy has great potential for on-site and real-time monitoring of pollutants in aquatic environments; however, its application to environmental aquatic samples has been extremely limited. In this study, a novel fluoroionophore based on a BODIPY-terpyridine conjugate was developed and applied to determine Zn concentrations in urban runoff. The fluoroionophore selectively bound to Zn2+ in water, which led to an instant red-shift of the fluorescence peak of the fluoroionophore from 539 nm to 567 nm that could be seen by the naked eye. Zn concentrations could be quantified using the ratio of fluorescence intensities, and the detection limit was 9 mu g/L, which is sufficiently low for environmental aquatic samples. To demonstrate applicability of the method to environmental samples, we measured Zn concentrations in urban runoff samples with a complex matrix (similar to 60 mg/L dissolved organic carbon and similar to 20 mS/cm electrical conductivity). The total and dissolved fractions of Zn in the samples could be determined by fluorescence spectroscopy and its relative error was estimated to be less than 30% by inductively coupled plasma-atomic emission spectroscopy analysis. The proposed method is rapid and easy-to-use with simple pretreatment for Zn determination in environmental aquatic samples with complex matrices. (C) 2014 Elsevier Ltd. All rights reserved.

フルオロイオノフォアを用いた蛍光分光法による工場廃水中Zn²⁺の定量
羽深 昭, 吉川 弘晃, 大屋 光平, 山田 幸司, 高橋 正宏, 岡部 聡, 佐藤 久
土木学会論文集G（環境）, 69, 7, III_275, III_280, 公益社団法人 土木学会, 2013年11月, ［査読有り］, ［筆頭著者］
日本語, 本研究では, 新規に開発した特異的イオン認識蛍光色素(フルオロイオノフォア)を用い, 蛍光分光法により工場廃水中のZn²⁺を定量することを試みた. フルオロイオノフォアはZn²⁺と結合すると蛍光スペクトルが長波長シフトし, Zn²⁺濃度に依存したレシオメトリック型の蛍光スペクトル変化を示した. フルオロイオノフォアを実廃水試料に適用したところ, CrやNiが高濃度に含まれている廃水においても誤差20%以内でZn²⁺を定量できた.

High efficiency removal of phosphate from water by zirconium sulfate-surfactant micelle mesostructure immobilized on polymer matrix
Pitakteeratham, Niti, Hafuka, Akira, Satoh, Hisashi, Watanabe, Yoshimasa
WATER RESEARCH, 47, 11, 3583, 3590, PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD, 2013年07月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）, A zirconium sulfate-surfactant micelle mesostructure (ZS) was synthesized to investigate its capacity for phosphate removal from water. Its phosphate adsorption kinetics, the effect of pH and interfering anions, adsorption isotherm, desorption capacity, and reusability were investigated. The adsorption isotherms could be described by the Langmuir model., The ZS was an effective adsorbent for phosphate with a very high adsorption capacity (114 mg P/g ZS). The phosphate adsorption capacity increased with decrease in pH. Although the adsorption of nitrate, chloride and acetate ions was negligible, bicarbonate ions were found to be possible interfering anions. The adsorbed phosphate was desorbed effectively using NaOH solution. Since breakage of ZS particles resulted when using NaOH, ZS was immobilized on a polymer matrix and a 50-cycle adsorption-desorption test was carried out to determine the ZS-immobilized polymer (P-ZS) reusability. The P-ZS retained its functionality and adsorption and desorption capacity over 50 cycles without loss of original capacity. A phosphate solution containing about 10 mg P/L was treated in a column packed with P-ZS. The phosphate could be adsorbed completely onto P-ZS up to 1020 bed volumes. These results indicate clearly that ZS is a highly effective adsorbent for phosphate and enables the removal of phosphate from water. (C) 2013 Elsevier Ltd. All rights reserved.

BODIPY-Based Ratiometric Fluoroionophores with Bidirectional Spectral Shifts for the Selective Recognition of Heavy Metal Ions
Akira Hafuka, Hiroki Taniyama, Sang-Hyun Son, Koji Yamada, Masahiro Takahashi, Satoshi Okabe, Hisashi Satoh
BULLETIN OF THE CHEMICAL SOCIETY OF JAPAN, 86, 1, 37, 44, CHEMICAL SOC JAPAN, 2013年01月, ［査読有り］, ［筆頭著者］
英語, 研究論文（学術雑誌）, Two novel asymmetric BODIPY fluoroionophores with dipicolylamine (BDP-DPA, dipicolylamine: bis(pyridyl-methyl)) and terpyridine (BDP-TPY) are described. These fluoroionophores display opposite wavelength responses on complexation with heavy metal ions. Furthermore, the fluorescence spectra vary depending on the ionic species. In particular, BDP-DPA shows a high affinity toward Cr3+ and upon complexation, the fluorescence spectrum blue-shifts from 591 to 566 nm. In contrast, BDP-TPY preferentially binds to Zn2+ and the fluorescence spectra red-shifts from 539 to 567 nm. BDP-TPY is the first example of asymmetric BODIPY with a pyridyl receptor at the 3 position showing red-shifted fluorescence by complexation with metal ions. The concentration of each metal ion was successfully determined by ratiometric measurement. The wavelength-responses characteristics of these fluoroionophores could be very useful in the development of novel ratiometric fluoroionophores for metal ions.

Effect of feeding regimens on polyhydroxybutyrate production from food wastes by Cupriavidus necator
Akira Hafuka, Kenji Sakaida, Hisashi Satoh, Masahiro Takahashi, Yoshimasa Watanabe, Satoshi Okabe
BIORESOURCE TECHNOLOGY, 102, 3, 3551, 3553, ELSEVIER SCI LTD, 2011年02月, ［査読有り］, ［筆頭著者］
英語, 研究論文（学術雑誌）, We investigated the effects of different feeding regimens (1-pulse, stepwise, and continuous) of fermented food-waste liquid on polyhydroxybutyrate (PHB) production. The fermentation liquid was filtered with a membrane filter (pore size, 0.45 mu m) to remove anaerobic microorganisms and solids and used as a carbon source for Cupriavidus necator. One-pulse feeding yielded the highest cell concentration of C. necator. However, the PHB concentration was higher in the stepwise- and continuous-feeding regimens. Therefore, the continuous-feeding regimen was used for continuous PHB production. PHB could be produced over 259 h (8 draw-fill cycles) with a maximal PHB content of 87%, but the PHB concentration and content decreased with an increase in the operation time. (C) 2010 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Assessment of PO4-P release with a novel passive sampler at the sediment-water interface in a shallow eutrophic lake　　　　　　　　　　　　　　　
K. Sano, J. Ueda, A. Hafuka, IWA World Water Congress & Exhibition 2024, 発表番号6191060, 2024年08月, ［査読有り］

Ex-situ biological biogas upgrading with H2 addition in a thermophilic anaerobic membrane bioreactor (AnMBR)　　　　　　　　　　　　　　　
羽深昭, 鹿沼俊介, 大下和徹, 佐藤夏紀, 伊藤竜生, 水野志穂, 木村克輝, 18th IWA World Conference on Anaerobic Digestion発表番号AD-259, 2024年06月, ［査読有り］

下水汚泥のメタン発酵と嫌気性MBRによる生物学的バイオガスアップグレーディング　　　　　　　　　　　　　　　
羽深昭, 鹿沼俊介, 木村克輝, 大下和徹, 佐藤夏紀, 伊藤竜生, 第58回日本水環境学会年会 講演要旨集p237, 2024年03月

北海道茨戸湖におけるパッシブサンプリング法を用いた内部リン溶出速度の推定　　　　　　　　　　　　　　　
佐野航士, 上田純平, 羽深昭, 木村克輝, 第58回日本水環境学会年会 講演要旨集p159, 2024年03月

脱水汚泥の集約メタン発酵に向けた水熱前処理条件の検討　　　　　　　　　　　　　　　
稲垣誠吾, 西山拓海, 羽深昭, 橋本悠司, 倭常郎, 木村克輝, 第58回日本水環境学会年会 講演要旨集p78, 2024年03月

脱水汚泥の水熱前処理による有機物回収と嫌気性MBRを用いたバイオガス生産　　　　　　　　　　　　　　　
西山拓海, 稲垣誠吾, 羽深昭, 橋本悠司, 倭常郎, 木村克輝, 第58回日本水環境学会年会 講演要旨集p667, 2024年03月

湖沼底泥への埋め込み型パッシブサンプラーを用いた鉛直水平方向のリン酸態リン濃度マッピング　　　　　　　　　　　　　　　
上田純平, 佐野航士, 羽深昭, 木村克輝, 第60回環境工学研究フォーラム講演集p22, 2023年11月

嫌気性MBRを用いたバイオガスアップグレーディングとH2添加頻度の検討　　　　　　　　　　　　　　　
第60回環境工学研究フォーラム講演集p20, 2023年11月

湖水中PO4-Pの濃度変動から内部リン溶出速度を推定できるか　　　　　　　　　　　　　　　
佐野航士, 上田純平, 羽深昭, 木村克輝, 第60回環境工学研究フォーラム講演集p19, 2023年11月

転炉スラグおよび高炉スラグの添加が下水汚泥のメタン発酵に与える影響　　　　　　　　　　　　　　　
桑原遥香, 鹿沼俊介, 羽深昭, 木村克輝, 第60回環境工学研究フォーラム講演集, p18, 2023年11月

Anaerobic digestion of waste activated sludge and in-situ biogas upgrading in a thermophilic anaerobic membrane bioreactor (AnMBR)　　　　　　　　　　　　　　　
Akira Hafuka, Katsuki Kimura, Kazuyuki Oshita, Natsuki Sato, Ryusei Ito, 第60回下水道研究発表会, 発表者番号E-1-3, 2023年08月

In-situ biogas upgrading with H2 addition in a thermophilic anaerobic membrane bioreactor (AnMBR) digesting waste activated sludge　　　　　　　　　　　　　　　
A. Hafuka, S. Fujino, K. Oshita, N. Sato, R. Ito, K. Kimura, 13th International Congress on Membranes and Membrane Processes (ICOM2023), 発表番号O2.MB-09, 2023年07月

リン酸イオンパッシブサンプラーの開発と富栄養化湖沼での内部リン溶出現象の評価　　　　　　　　　　　　　　　
羽深昭, 佐野航士, 上田純平, 木村克輝, 第83回分析化学討論会, 講演要旨集A2109, 2023年05月

鉄鋼スラグを添加した下水汚泥メタン発酵と炭酸化反応によるバイオガス精製　　　　　　　　　　　　　　　
桑原遥香, 鹿沼俊介, 羽深昭, 木村克輝, 第57回日本水環境学会年会, 講演要旨集p101, 2023年03月

湖沼底泥での埋め込み型パッシブサンプラーを用いた内部リン溶出速度の推定　　　　　　　　　　　　　　　
上田純平, 佐野航士, 奥田雄眞, 羽深昭, 木村克輝, 第57回日本水環境学会年会, 講演要旨集p339, 2023年03月

湖水のパッシブサンプリングによる内部リン溶出速度の推定　　　　　　　　　　　　　　　
佐野航士, 上田純平, 奥田雄眞, 羽深昭, 木村克輝, 第57回日本水環境学会年会, 講演要旨集p340, 2023年03月

高速MBRによる下水からの有機物回収における効率的膜ファウリング抑制
槇塚仁志, ROCCO Michael Joseph, 羽深昭, 木村克輝, 土木学会論文集(Web), 79, 25, 2023年

水道原水とMBR槽内水から回収したバイオポリマーの膜ファウリングポテンシャルの比較
水落望乃香, 山本祐士朗, 小野順也, 羽深昭, 木村克輝, 土木学会論文集(Web), 79, 25, 2023年

リン酸イオンパッシブサンプラーの開発と水環境における性能評価　　　　　　　　　　　　　　　
奥田雄眞, 佐野航士, 上田純平, 羽深昭, 木村克輝, 化学系学協会北海道支部2023年冬季研究発表会講演集, 1B11, 2023年01月

嫌気性MBRにおけるSRTの延長が下水汚泥中の糖，タンパク質，脂質分解に与える影響と膜ファウラントの分析
鹿沼俊介, 藤野創太, 羽深昭, 木村克輝, 第59回環境工学研究フォーラム，土木学会論文集G（環境）, 78, 7, Ⅲ33, Ⅲ41, 2022年11月, ［査読有り］, ［責任著者］
嫌気性MBRにおけるSRTの延長とHRTの短縮が下水汚泥消化効率に与える影響を明らかにするため，SRTを3条件（30，60，90日），HRTを2条件（30，15日）設定し，各運転条件における糖，タンパク質および脂質の分解率を求めた．それら有機物分解率はSRTが30日の条件に比べ，60日や90日と長い条件において上昇した．バイオガス生成速度はHRT短縮に伴う有機物負荷上昇により，HRTが30日の条件に比べ15日での運転において約2倍に増加した．膜間差圧は最大で41kPaに達したが，比較的内径の大きい中空糸膜を用いてクロスフローろ過を行ったことで154日間膜洗浄および交換を行わずに連続膜ろ過がなされた．運転終了後の膜洗浄の結果，不可逆的無機ファウリングが支配的であった．無機ファウラントとしてCa，PおよびMgが多く抽出された．, 公益社団法人 土木学会, 日本語

河川および湖沼現場における低濃度リン酸態リンのパッシブサンプリング
佐野航士, 奥田雄眞, 羽深昭, 木村克輝, 第59回環境工学研究フォーラム，土木学会論文集G（環境）, 78, 7, Ⅲ359, Ⅲ368, 2022年11月, ［査読有り］, ［責任著者］
リン酸態リン（PO_4-P）は生物利用性が高いため，湖沼での有害藻類ブルーム発生を防ぎ，水環境を保全するためにもPO_4-P濃度のモニタリングは必要不可欠である．しかし，一般的なグラブサンプリングとPO_4-P分析では，得られる濃度の代表性と分析方法の感度に課題がある．そこで本研究では，河川および湖沼において低濃度で存在するPO_4-Pの時間平均濃度をパッシブサンプリングによって推定した．その結果，サクシュコトニ川ではグラブサンプリングで得た試料水中の溶存態リン濃度と近い時間平均PO_4-P濃度が算出された．茨戸湖でのパッシブサンプリングでは通常は定量が困難な低濃度のPO_4-Pに対し，その時間平均濃度の鉛直分布を得ることができた．, 公益社団法人 土木学会, 日本語

リン酸イオンパッシブサンプラーの開発と湖沼・河川環境下での性能評価　　　　　　　　　　　　　　　
羽深昭, 奥田雄眞, 佐野航士, 木村克輝, 第82回分析化学討論会講演要旨集, D1008, 2022年05月

水素添加型高温嫌気性MBRによる下水汚泥の消化とバイオガスアップグレーディング　　　　　　　　　　　　　　　
藤野創太, 羽深昭, 木村克輝, 大下和徹, 小中原亨, 髙橋滋敏, 第56回日本水環境学会年会講演集, 310, 2022年03月

下水汚泥の嫌気性MBR処理における糖・タンパク質・脂質の分解性能の評価　　　　　　　　　　　　　　　
鹿沼俊介, 藤野創太, 羽深昭, 木村克輝, 第56回日本水環境学会年会講演集, 476, 2022年03月

低濃度リンの定量を可能とするChemcatcherパッシブサンプラーの開発　　　　　　　　　　　　　　　
佐野航士, 奥田雄眞, 羽深昭, 木村克輝, 第56回日本水環境学会年会講演集, 477, 2022年03月

バッチ式反応器での異なる水素添加量に対するBiological Biogas Upgradingの応答—第34回環境システム計測制御学会(EICA)研究発表会
新田 大知, 大下 和徹, 高岡 昌輝, 日下部 武敏, 伊藤 竜生, 佐藤 夏紀, 水野 志穂, 木村 克輝, 羽深 昭, EICA : journal of EICA : 環境システム計測制御学会誌 / 学会誌「EICA」編集委員会 編, 27, 2・3, 119, 124, 2022年
環境システム計測制御学会, 日本語

都市下水処理MBRから回収したバイオポリマーの膜ファウリング発生ポテンシャル
角田貴之, 内藤りん, 鈴木綾菜, 羽深昭, 山村寛, 木村克輝, 膜シンポジウム(CD-ROM), 34, 2022年

バッチ式反応器による水素添加メタン発酵の検討—Hydrogen-supplemented methane fermentation in batch reactor—京都大学環境衛生工学研究会 第43回 シンポジウム講演論文集
新田 大知, 大下 和徹, 高岡 昌輝, 日下部 武敏, 髙橋 滋敏, 小中原 亨, 水野 志穂, 木村 克輝, 羽深 昭, 環境衛生工学研究 = Environmental & sanitary engineering research : 京都大学環境衛生工学研究会機関誌, 35, 3, 100, 102, 2021年07月
京都大学環境衛生工学研究会, 日本語

高リン酸イオン選択性を有する新規水相パッシブサンプラーの開発
奥田雄眞, 羽深昭, 木村克輝, 高津文人, 第55回日本水環境学会年会講演集, 55th, 325, 2021年03月

嫌気性MBRによる下水汚泥のメタン発酵と膜透過水からのリン吸着回収
稲垣誠吾, 羽深昭, 木村克輝, 第55回日本水環境学会年会講演集, 55th, 305, 2021年03月

セラミック平膜を用いた都市下水中有機物の濃縮回収におけるファウリング制御
高橋威胤, 杉山徹, 伊藤結衣, 羽深昭, 木村克輝, 日本水環境学会年会講演集, 55th, 2021年

槽内水温の低下がMBR汚泥中成分および汚泥ろ過性の変化に及ぼす影響
角田貴之, 内藤りん, 鈴木綾菜, 羽深昭, 木村克輝, 日本水環境学会年会講演集, 55th, 2021年

水道原水中バイオポリマーの精製回収およびファウリングポテンシャル評価
冨永勘太, 永井梨奈, 羽深昭, 木村克輝, 日本水環境学会年会講演集, 55th, 2021年

下水中有機物回収を行う高負荷MBRにおけるファウリング抑制
佐賀サムエル旗生, ロコ マイケル, 羽深昭, 木村克輝, 下水道研究発表会講演集, 58th, 2021年

都市下水の直接膜ろ過に組み込み可能な栄養塩回収方法の開発
伊藤結衣, 杉山徹, 高橋威胤, 羽深昭, 木村克輝, 下水道研究発表会講演集, 58th, 2021年

バッチ式反応器による水素添加メタン発酵の検討
新田大知, 大下和徹, 高岡昌輝, 日下部武敏, 高橋滋敏, 小中原亨, 水野志穂, 木村克輝, 羽深昭, 環境衛生工学研究, 35, 3, 2021年

改良CST測定によるMBRの汚泥馴致期間における膜ファウリング制御
角田貴之, 内藤りん, 羽深昭, 木村克輝, 下水道研究発表会講演集, 58th, 2021年

下水の直接膜ろ過により濃縮回収した有機物のメタン発酵特性　　　　　　　　　　　　　　　
羽深昭, 髙橋威胤, 杉山徹, 山川むつみ, 木村克輝, 第54回日本水環境学会年会講演集, 359, 2020年03月

リン吸着剤であるジルコニウムメソ構造体を包含したポリスルフォン膜の開発　　　　　　　　　　　　　　　
古屋謙治, 羽深昭, 黒岩美帆, 山村寛, 佐藤久, 渡辺義公, 日本膜学会第40年会講演要旨集, 70, 2018年05月

中空糸膜槽外型の嫌気性MBRによる下水汚泥の消化
益子理保, 羽深昭, 山村寛, 小田嶋龍飛, 佐藤久, 渡辺義公, 日本水環境学会年会講演集, 52nd, 271, 2018年03月09日
日本語

下廃水中からのリン回収に向けたジルコニウム‐メソ構造体包含ポリスルフォン膜の開発
古屋謙治, 羽深昭, 黒岩美帆, 山村寛, 佐藤久, 渡辺義公, 日本水環境学会年会講演集, 52nd, 60, 2018年03月09日
日本語

電気化学的酸化による溶解性マンガンの除去
永里貴大, 羽深昭, 山村寛, 渡辺義公, 日本水環境学会年会講演集, 52nd, 35, 2018年03月09日
日本語

嫌気性MBRを用いた下水汚泥のメタン発酵
羽深昭, 小田嶋龍飛, 益子理保, 山村寛, 佐藤久, 渡辺義公, 下水道研究発表会講演集, 54th, 221‐223, 2017年07月03日
日本語

嫌気性MBRの連続運転による下水汚泥の濃縮と消化
羽深昭, 小田嶋龍飛, 山村寛, 三村和久, 伊東賢洋, 佐藤久, 渡辺義公, 日本水環境学会年会講演集, 51st, 67, 2017年03月09日
日本語

ジルコニウム‐メソ多孔体を包含したリン回収多機能膜の開発
古屋謙治, 羽深昭, 黒岩美帆, 山村寛, 佐藤久, 渡辺義公, 日本水環境学会年会講演集, 51st, 232, 2017年03月09日
日本語

酸化グラフェンのgeosminおよび2‐MIB吸着特性
永里貴大, 羽深昭, 山村寛, 渡辺義公, 日本水環境学会年会講演集, 51st, 624, 2017年03月09日
日本語

リン吸着能を有するジルコニウム担持分離膜の開発
古屋謙治, 羽深昭, 黒岩美帆, 佐藤久, 渡辺義公, 山村寛, 環境工学研究フォーラム講演集, 53rd, 15, 2016年12月06日
日本語

嫌気性膜分離法(AnMBR)を用いた余剰汚泥の消化と濃縮に関する研究
小田嶋龍飛, 羽深昭, 佐藤久, 渡辺義公, 山村寛, 環境工学研究フォーラム講演集, 53rd, 18, 2016年12月06日
日本語

酸化グラフェンを用いたカビ臭原因物質の吸着除去
羽深昭, 永里貴大, 渡辺義公, 山村寛, 環境工学研究フォーラム講演集, 53rd, 25, 2016年12月06日
日本語

嫌気性膜分離(AnMBR)を用いたMBR余剰汚泥の消化に関する研究
羽深昭, 山村寛, 佐藤久, 渡辺義公, 下水道研究発表会講演集, 53rd, 1130‐1132, 1132, 2016年07月01日
日本下水道協会, 日本語

嫌気性MBRを用いたMBR余剰汚泥の消化
羽深昭, 山村寛, 三村和久, 佐藤久, 渡辺義公, 日本水環境学会年会講演集, 50th, 181, 2016年03月10日
日本語

嫌気性MBRを用いたbMBR余剰汚泥からのリン溶出に関する研究
LU Tao, 羽深昭, 山村寛, 渡辺義公, 佐藤久, 下水道研究発表会講演集, 52nd, 197, 199, 2015年07月01日
日本下水道協会, 日本語

変色型ボロンジピロメテン蛍光色素を用いた路面排水中Zn²⁺濃度の定量
羽深昭, 吉川弘晃, 山田幸司, 高橋正宏, 岡部聡, 佐藤久, 分析化学討論会講演要旨集, 73rd, 149, 2013年05月04日
日本語

網羅的重金属イオン分析に向けた新規変色型蛍光色素の開発
吉川弘晃, 羽深昭, 菅藤亮輔, 大屋光平, 山田幸司, 高橋正宏, 岡部聡, 佐藤久, 日本水環境学会年会講演集, 47th, 431, 2013年03月11日
日本語

新規変色型蛍光色素を用いた路面排水中亜鉛濃度の定量
菅藤亮輔, 羽深昭, 吉川弘晃, 大屋光平, 山田幸司, 高橋正宏, 岡部聡, 佐藤久, 日本水環境学会年会講演集, 47th, 432, 2013年03月11日
日本語

重金属測定用蛍光色素の理論的分子設計による高感度化
大屋光平, 羽深昭, 菅藤亮輔, 吉川弘晃, 山田幸司, 高橋正宏, 岡部聡, 佐藤久, 日本水環境学会年会講演集, 47th, 692, 2013年03月11日
日本語

新規蛍光分子プローブを用いた環境水中重金属イオン分析
菅藤亮輔, 羽深昭, 吉川弘晃, 大屋光平, 山田幸司, 高橋正宏, 岡部聡, 佐藤久, 環境工学研究フォーラム講演集, 49th, 31, 33, 2012年11月28日
日本語

新規変色型蛍光色素を用いた路面排水中亜鉛濃度の定量
吉川弘晃, 菅藤亮輔, 羽深昭, 山田幸司, 高橋正宏, 岡部聡, 佐藤久, 日本分析化学会年会講演要旨集, 61st, 315, 2012年09月05日
日本語

重金属センサアレイに向けた変色型ボロンジピロメテン蛍光色素群の開発
菅藤亮輔, 吉川弘晃, 谷山拓生, 羽深昭, 山田幸司, 高橋正宏, 岡部聡, 佐藤久, 分析化学討論会講演要旨集, 72nd, 130, 2012年05月05日
日本語

新規変色型蛍光色素を用いた環境サンプル中の重金属イオン分析
谷山拓生, 羽深昭, 菅藤亮輔, 吉川弘晃, 山田幸司, 高橋正宏, 岡部聡, 佐藤久, 日本水環境学会年会講演集, 46th, 506, 2012年03月14日
日本語

新規変色型蛍光色素を用いたクロムイオン分析
吉川弘晃, 羽深昭, 谷山拓生, 菅藤亮輔, 山田幸司, 高橋正宏, 岡部聡, 佐藤久, 日本水環境学会年会講演集, 46th, 676, 2012年03月14日
日本語

新規変色型蛍光色素を用いた亜鉛イオン分析
羽深昭, 谷山拓生, 菅藤亮輔, 吉川弘晃, 山田幸司, 高橋正宏, 岡部聡, 佐藤久, 日本水環境学会年会講演集, 46th, 622, 2012年03月14日
日本語

変色型ボロンジピロメテン蛍光色素を用いた重金属イオン分析
菅藤亮輔, 吉川弘晃, 谷山拓生, 羽深昭, 山田幸司, 高橋正宏, 岡部聡, 佐藤久, 化学系学協会北海道支部冬季研究発表会講演要旨集, 2012, 101, 2012年01月31日
日本語

新規蛍光色素を用いた重金属イオン分析
羽深昭, 谷山拓生, 菅藤亮輔, 吉川弘晃, 山田幸司, 高橋正宏, 岡部聡, 佐藤久, 環境工学研究フォーラム講演集, 48th, 214, 216, 2011年11月25日
日本語

重金属イオン分析に向けた新規蛍光色素の開発
菅藤亮輔, 羽深昭, 谷山拓生, 吉川弘晃, 山田幸司, 高橋正宏, 岡部聡, 佐藤久, 環境工学研究フォーラム講演集, 48th, 220, 222, 2011年11月25日
日本語

オンサイト重金属イオン分析に向けた新規変色型蛍光色素の開発
谷山拓生, 羽深昭, 山田幸司, 高橋正宏, 岡部聡, 佐藤久, 土木学会年次学術講演会講演概要集(CD-ROM), 66th, ROMBUNNO.VII-192, 2011年08月05日
日本語

新規変色型蛍光色素を用いた水サンプル中重金属イオンの簡易分析
羽深昭, 谷山拓生, 山田幸司, 高橋正宏, 岡部聡, 佐藤久, 土木学会年次学術講演会講演概要集(CD-ROM), 66th, ROMBUNNO.VII-191, 2011年08月05日
日本語

重金属イオンの識別が可能な変色型ボロンジピロメテン蛍光色素の開発
谷山拓生, 菅藤亮輔, 羽深昭, 山田幸司, 高橋正宏, 岡部聡, 佐藤久, 日本化学会北海道支部夏季研究発表会講演要旨集, 2011, 150, 2011年07月01日
日本語

変色型ボロンジピロメテン蛍光色素を用いた含水サンプル中での重金属イオンの簡易分析
菅藤亮輔, 谷山拓生, 羽深昭, 山田幸司, 高橋正宏, 岡部聡, 佐藤久, 日本化学会北海道支部夏季研究発表会講演要旨集, 2011, 149, 2011年07月01日
日本語

オンサイト重金属イオン分析に向けた新規変色型蛍光色素の開発
谷山拓生, 羽深昭, 菅藤亮輔, 山田幸司, 高橋正宏, 岡部聡, 佐藤久, 日本水環境学会年会講演集, 45th, 293, 2011年03月18日
日本語

新規変色型蛍光色素を用いた水サンプル中の重金属検出
菅藤亮輔, 羽深昭, 谷山拓生, 山田幸司, 高橋正宏, 岡部聡, 佐藤久, 日本水環境学会年会講演集, 45th, 295, 2011年03月18日
日本語

新規変色型蛍光色素を用いたレシオメトリー測定による重金属イオン分析
羽深昭, 谷山拓生, 菅藤亮輔, 山田幸司, 高橋正宏, 岡部聡, 佐藤久, 日本水環境学会年会講演集, 45th, 294, 2011年03月18日
日本語

蛍光色素を用いたレシオメトリー測定による重金属イオン分析
羽深昭, 谷山拓生, 山田幸司, 高橋正宏, 岡部聡, 佐藤久, 環境工学研究フォーラム講演集, 47th, 184, 186, 2010年11月12日
日本語

有機性廃棄物からのポリヒドロキシアルカン酸の生産
羽深昭, 佐藤久, 高橋正宏, 岡部聡, 日本水環境学会シンポジウム講演集, 12th, 168, 169, 2009年09月14日
日本語

有機性廃棄物からのポリヒドロキシアルカン酸の生産
羽深昭, 佐藤久, 高橋正宏, 岡部聡, 日本水環境学会年会講演集, 43rd, 623, 2009年03月16日
日本語

有機性廃棄物からのポリヒドロキシアルカン酸の生産
羽深昭, 坂井田健司, 佐藤久, 深澤達矢, 高橋正宏, 岡部聡, 環境工学研究フォーラム講演集, 45th, 61, 63, 2008年11月28日
日本語

嫌気性MBRを用いた下水汚泥メタン発酵とハイブリッド型バイオメタネーション
科学研究費助成事業
2023年04月01日 - 2026年03月31日
羽深 昭
日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 23K04084

進化型MBRによる下水からの有機物回収：下水道の創エネルギーインフラへの転換
科学研究費助成事業
2021年04月05日 - 2025年03月31日
木村 克輝, 西村 紳一郎, 羽深 昭
ベンチスケールのMBR実験システムを構築し、実下水処理場に実験装置を設置して連続ろ過実験を繰り返し実施した。本研究で提案・確立を行うエネルギー回収型MBRでは深刻な膜ファウリングの発生が確実に起こるため、これに対処するための担体を用いた機械的洗浄と薬品併用逆洗（CEB）を実施しながら連続ろ過運転を行った。HRT、SRT、DOを様々に変化させて実験を行い、有機物回収率、膜ファウリング発生度、処理水水質のそれぞれが高いレベルで調和するような運転条件の探索を試みた。HRTを極短の1.5-2時間、SRTも極短の0.5日とすることで、有機物回収率（初沈流入水に対して）は70％を超過する結果が得られた。実下水を用いた実験であったことからDOを一定範囲に制御することが難しく、MBR内のDO濃度は大きく変動した（1-7 mg/L）。処理水中のCOD濃度は20 mg/L程度となり、高い有機物回収率と処理水中の有機物濃度低減を同時に達成可能であることを実証した。膜ファウリングの発生については、CEBに用いる次亜塩素酸の濃度が洗浄効果に大きな影響を及ぼすことを観察した。本年度の研究では50-1000 ppmの範囲でCEBに用いる次亜塩素酸の濃度を変化させたが、最も安定したMBRの運転が可能になったのは次亜塩素酸の濃度を50 ppmに設定した時であった。過度に高い薬品濃度は微生物からの有機物放出を誘引し、MBR内の汚泥ろ過性を低下させるものと考えられた。CEBに用いる次亜塩素酸濃度を50 ppm とし、正味の膜透過水フラックスを20 LMHに設定した実験では５日間程度はほとんど膜ファウリングが発生しない状況を繰り返し観察した。
日本学術振興会, 基盤研究(A), 北海道大学, 21H04569

パッシブサンプリングを活用した湖沼底泥からのリン溶出評価～大都市近郊の浅い富栄養化湖沼を対象として～　　　　　　　　　　　　　　　
2023年度研究助成
2024年04月 - 2025年03月
羽深昭
公益財団法人大林財団, 北海道大学大学院工学研究院, 研究代表者

新規水相パッシブサンプラーを用いた底泥リン溶出速度推定法の開発　　　　　　　　　　　　　　　
環境研究総合推進費 革新型研究開発（若手枠）
2021年04月 - 2024年03月
羽深昭、篠原隆一郎
環境再生保全機構, 北海道大学, 研究代表者

鉄鋼スラグ添加と膜分離による下水汚泥メタン発酵の高度化　　　　　　　　　　　　　　　
第43回（2022年度）環境助成研究（若手研究助成）
2022年11月 - 2023年10月
羽深昭
公益財団法人鉄鋼環境基金, 北海道大学大学院工学研究科, 研究代表者

結氷した茨⼾川における異なる⽔深での時間平均リン濃度の算出　　　　　　　　　　　　　　　
令和4年度河川基金助成事業 一般研究者（一般的助成）
2022年04月 - 2023年03月
羽深昭
公益財団法人河川財団, 北海道大学, 研究代表者

鉄鋼スラグ有効活用による下水汚泥メタン発酵の高効率化　　　　　　　　　　　　　　　
2021年度研究助成
2021年11月 - 2023年03月
羽深昭
フソウ技術開発振興基金, 北海道大学, 研究代表者

膜分離の導入による下水汚泥のメタン発酵高度化に関する研究　　　　　　　　　　　　　　　
令和3年度研究助成
2021年04月 - 2022年03月
羽深昭
前田記念工学振興財団, 北海道大学, 研究代表者

下水汚泥のメタン発酵に膜ろ過を導入するとメタン生成能は向上するのか？　　　　　　　　　　　　　　　
令和3年度研究助成
2021年04月 - 2022年03月
羽深昭
向科学技術振興財団, 北海道大学, 研究代表者

嫌気性膜分離法による下水汚泥のメタン発酵と高リン選択性吸着剤を用いた処理水からのリン回収　　　　　　　　　　　　　　　
2020年度北海道ガス大学研究支援制度
2020年04月 - 2021年03月
羽深昭
北海道ガス株式会社, 北海道大学, 研究代表者

高リン選択性パッシブサンプラーの開発と茨戸川の時間平均 リン濃度推定　　　　　　　　　　　　　　　
2020年度河川基金助成事業 若手研究者（一般的助成）
2020年04月 - 2021年03月
羽深 昭
公益財団法人河川財団, 北海道大学, 研究代表者

蛍光プローブを用いた簡易・迅速・低コストのオンサイト指標細菌一斉計測技術の開発　　　　　　　　　　　　　　　
科学研究費基金 挑戦的研究(萌芽)
2019年06月 - 2021年03月
佐藤 久
日本学術振興会, 競争的資金

リン吸着膜を活用した下水汚泥からリン回収およびバイオガス生成プロセスの構築　　　　　　　　　　　　　　　
科学研究費基金 若手研究
2018年04月 - 2021年03月
羽深 昭
日本学術振興会, 研究代表者, 競争的資金

IoT技術の基盤となるDNAアプタマーを用いた網羅的水質センサの開発　　　　　　　　　　　　　　　
科学研究費補助金 基盤研究(B)
2017年04月 - 2020年03月
佐藤 久
日本学術振興会, 競争的資金

分離膜を用いた都市下水を原料とする高タンパク質・油脂含有微細藻類生産システム　　　　　　　　　　　　　　　
科学研究費補助金 基盤研究(B)
2016年04月 - 2019年03月
渡辺 義公
日本学術振興会, 競争的資金

下廃水からのリン除去回収に向けたジルコニウム担持分離膜の開発　　　　　　　　　　　　　　　
科学研究費基金 若手研究(B)
2016年04月 - 2018年03月
羽深 昭
日本学術振興会, 研究代表者, 競争的資金

水環境中ヒ素の簡易定量に向けた新規蛍光プローブの開発　　　　　　　　　　　　　　　
科学研究費補助金 研究活動スタート支援
2014年08月 - 2016年03月
羽深 昭
日本学術振興会, 研究代表者, 競争的資金

省エネ・多機能型の膜分離導入下廃水処理システムの実用化　　　　　　　　　　　　　　　
科学研究費補助金 基盤研究(A)
2013年04月 - 2016年03月
渡辺 義公
日本学術振興会, 競争的資金

新規蛍光分子と重金属イオンアレイセンサーの開発
科学研究費補助金 特別研究員奨励費
2012年04月 - 2014年03月
羽深 昭
本研究の目的は, 重金属イオンと特異的に結合し, 蛍光スペクトルが変化する蛍光分子を複数合成するまた, それらを基板固定したアレイセンサーを開発することである.
本年度は新規蛍光分子を2種類合成することに成功した. また, これらの新規蛍光分子の特性(イオン選択性, 蛍光強度, 蛍光波長)を明らかにした. 開発した蛍光分子に親水性の置換基を導入したため, これまで問題となっていた水溶性の低さを改善できた. また, 無機材料への修飾部位も導入できたため, 今後のセンサー化の基盤となる蛍光分子を開発できた.
これまでに開発した蛍光分子のうちの一つを用い, 工場廃水中に含まれる亜鉛イオンの定量を試みた. 廃水中には様々なイオンが共存しているが, 公定法であるICP-AES分析法で金属成分を定量した結果, 蛍光分子による定量値とICP-AESによる測定結果と良い相関がみられた. すなわち, 開発した蛍光分子により工場廃水中の亜鉛イオンを簡易に定量可能であることが明らかとなった.
国内では2013年5月に第73回分析化学討論会にてポスター発表、2013年9月に2013年光化学討論会にてポスター発表、2013年11月に第50回環境工学研究フォーラムにて口頭発表、2014年3月に第48回日本水環境学会年会にて口頭発表、以上4件の発表を行った。また、2013年9月には国際学会であるica2013にてポスター発表を行った. これまでの研究に関する論文が2013年11月に土木学会論文集G(環境)および2014年1月にWater Research誌に掲載された.
日本学術振興会, 特別研究員奨励費, 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 12J01817

被処理液の臭気低減方法
特許権, 三木 雄揮, 羽深 昭, 山村 寛, 旭化成株式会社, 学校法人 中央大学
特願2016-228834, 2016年11月25日
特開2018-083170, 2018年05月31日
201803017394601751

ケイ光イオンセンサー色素
特許権, 山田 幸司, 佐藤 久, 菅藤 亮輔, 羽深 昭, 吉川 弘晃, 岡部 聡, 国立大学法人北海道大学
特願2013-022979, 2013年02月08日
特開2014-152243, 2014年08月25日
201403094754501294