羽深 昭 (ハフカ アキラ)

工学研究院 環境工学部門 環境工学准教授
Last Updated :2025/11/06

■研究者基本情報

学位

  • 博士(工学), 北海道大学, 2014年03月

Researchmap個人ページ

研究者番号

  • 30735353

Researcher ID

  • P-4550-2018

研究キーワード

  • 環境工学
  • 衛生工学
  • 水処理
  • 水環境
  • 水質分析
  • 分析化学
  • 下水
  • 汚泥
  • 嫌気性消化
  • メタン発酵
  • 膜分離
  • 吸着
  • リン
  • 富栄養化
  • 嫌気性MBR
  • 生物学的バイオガスアップグレーディング
  • バイオメタネーション
  • パッシブサンプリング
  • 重金属

研究分野

  • 社会基盤(土木・建築・防災), 土木環境システム

担当教育組織

■経歴

経歴

  • 2025年04月 - 現在
    北海道大学, 大学院工学研究院 環境工学部門, 准教授, 日本国
  • 2020年04月 - 2025年03月
    北海道大学, 大学院工学研究院 環境工学部門, 助教, 日本国
  • 2019年08月 - 2020年03月
    北海道大学, 大学院工学院 環境創生工学部門, 助教
  • 2018年07月 - 2019年07月
    国立環境研究所, 地域環境研究センター, 特別研究員
  • 2014年04月 - 2018年06月
    中央大学, 理工学部, 助教
  • 2012年04月 - 2014年03月
    北海道大学, 大学院工学院, 日本学術振興会特別研究員DC2

学歴

  • 2011年04月 - 2014年03月, 北海道大学, 大学院工学院, 環境創生工学専攻
  • 2009年04月 - 2011年03月, 北海道大学, 大学院工学研究科, 環境フィールド工学専攻
  • 2005年04月 - 2009年03月, 北海道大学, 工学部, 環境社会工学科 衛生環境工学コース

委員歴

  • 2025年08月 - 現在
    日本水環境学会, 学際連携推進委員会 委員, 学協会
  • 2025年07月 - 現在
    江別市上下水道事業運営検討委員会, 副委員長, 自治体
  • 2023年08月 - 現在
    日本水環境学会北海道支部, 幹事
  • 2021年08月 - 現在
    日本水環境学会, 運営幹事会委員, 学協会
  • 2021年08月 - 現在
    日本水環境学会, 編集委員会 運営幹事, 学協会
  • 2021年08月 - 現在
    日本水環境学会, JWET部会 運営幹事, 学協会
  • 2021年08月 - 現在
    日本水環境学会, WET部会委員, 学協会
  • 2023年08月 - 2025年07月
    日本水環境学会, 将来ビジョン推進委員会委員
  • 2021年04月 - 2023年03月
    土木学会環境工学委員会, 副幹事長, 学協会
  • 2020年04月 - 2022年03月
    日本分析化学会北海道支部, 支部ニュース編集委員, 学協会
  • 2017年08月 - 2021年07月
    日本水環境学会, JWET部会委員, 学協会
  • 2017年08月 - 2021年07月
    日本水環境学会, 広報委員, 学協会
  • 2016年04月 - 2018年03月
    土木学会, 年次講演会プログラム編成委員会Ⅶ部門編集委員, 学協会

■研究活動情報

受賞

  • 2025年09月, 日本陸水学会, 2025年度(第18回)最優秀ポスター発表賞               
    佐野航士;羽深昭;木村克輝
  • 2025年02月, 北海道大学大学院工学研究院, 令和6年度大学院工学研究院若手教員奨励賞               
    羽深昭
  • 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

論文

その他活動・業績

講演・口頭発表等

  • 富栄養湖の湖底に堆積した底泥からのリン溶出               
    羽深昭
    第11回 北大・部局横断シンポジウム, 2025年10月02日
    [招待講演]
  • Biomethane Production from Sewage Sludge via Anaerobic digestion and Biological Biogas Upgrading               
    Akira Hafuka
    The 1st Joint Forum of Hokkaido University and University of Seoul 「Toward Net-Zero:Green and Digital Technology for Futures based on Sustainable Education」, 2025年08月08日, シンポジウム・ワークショップパネル(指名)
    [招待講演]
  • Anaerobic digestion of sewage sludge and biological biogas upgrading to achieve carbon neutrality               
    Akira Hafuka
    The 2025 Joint Conference of KSWW and KSWE, 2025年03月21日
    [招待講演]
  • 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               
    羽深昭
    環境研究総合推進費令和6年度若手研究者による研究成果発表会, 2024年11月29日, 公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等
    [招待講演]
  • 嫌気MBR研究の最新動向               
    羽深昭
    第39回ニューメンブレンテクノロジーシンポジウム2024, 2024年11月21日
    [招待講演]

担当経験のある科目_授業

  • 水環境施設工学特論(Water and Wastewater Treatment System)[English]               
    北海道大学大学院工学院
    2024年10月 - 現在
  • 環境工学実験Ⅱ、Ⅲ               
    北海道大学工学部
    2020年10月 - 現在
  • 一般教育演習(フレッシュマンセミナー):世界をリードする北大の水環境研究               
    北海道大学
    2020年04月 - 現在
  • 流体工学演習               
    北海道大学工学部
    2020年04月 - 現在
  • 環境エネルギー・自然史実習               
    中央大学理工学部
    2015年04月 - 2018年07月
  • 人間総合理工学演習第Ⅱ               
    中央大学理工学部
    2015年10月 - 2018年02月

所属学協会

  • International Water Association               
  • 日本分析化学会               
  • 土木学会               
  • 日本水環境学会               

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 微細3次元構造体担体および膜分離を導入したバブルカラムリアクターによるEx-situバイオガスアップグレーディング               
    2025(R7)年度下水道新技術研究助成事業
    2025年04月 - 2027年03月
    羽深昭
    公益財団法人日本下水道新技術機構, 北海道大学大学院工学研究院, 研究代表者
  • 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
  • 新規パッシブサンプリング法による茨戸川底泥からのリン溶出評価               
    第39回(令和6年度)研究助成
    2025年04月 - 2026年03月
    公益財団法人寿原記念財団, 研究代表者
  • 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

産業財産権

  • 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