Industrielle Wasser- und Abwassertechnologie

Forschung IWT

Industrielle Wasser- und Abwassertechnologie (IWT)

Produktions- und prozessintegrierter Umweltschutz, Adsorption, Photo-Oxidationsverfahren, internationale Masterstudiengänge

Forschungsschwerpunkte

  • Prozess- und produktionsintegrierter Umweltschutz
  • Aufbereitung und Kreislaufführung von Prozesswasser in verschiedenen Industrien
  • Adsorptionsverfahren in der industriellen Wasser- und Abwassertechnologie z. B. in der Textilveredelungsindustrie
  • Erweiterte Oxidationsverfahren (AOP) und Photo-Oxidationsverfahren
  • Biologische und chemisch-physikalische Behandlung von Industrieabwässern
  • Dezentrale und energieautarke Kleinkläranlagen
  • Exportorientierte Forschung
  • Prüfstelle des Deutschen Instituts für Bautechnik (DIBt)
  • Internationale Beratertätigkeit, z. B. in Mittel- und Südamerika
  • Aufbau internationaler Masterstudiengänge, Sommerschulen, Fortbildungslehrgänge im Umweltschutz
  • Umweltschutz in Brasilien

Projektbilder

Umweltschonende Entfernung synthetischer Textilfasern und –partikel aus Wäschereiabwasser mittels Hochleistungs-Flotation

Flockung suspendierter Textilfasern im Becherglas (c) Nikolai Otto
Flockung suspendierter Textilfasern im Becherglas
Flotation von Textilfasern im technischen Maßstab (c) Nikolai Otto
Flotation von Textilfasern im technischen Maßstab

Aktuelle Forschungsprojekte

Umweltschonende Entfernung synthetischer Textilfasern und –partikel aus Wäschereiabwasser mittels Hochleistungs-Flotation

Mittelgeber: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)
Ansprechpartner:Dr.-Ing. Uwe Menzel; Dipl.-Ing. Nikolai Otto
Projektpartner: Institut für Fertigungstechnologie keramischer Bauteile (IFKB), Universität Stuttgart; OKO-tech GmbH & Co. KG
Projektlaufzeit: 11/2018 – 10/2020
Kurzzusammenfassung:

Wäschereien gelten als eine der größten dezentralen Punktquellen für Plastikfasern in der Umwelt. Übergeordnet wird in diesem Forschungsvorhaben ein integratives Verfahren, unter Berücksichtigung von Energie-, Kosten- und Umweltaspekten, zur Entfernung spezifischer Kleinstpartikel und –fasern aus dem Abwasser von Textilwäschereien entwickelt. Dabei stehen im Vordergrund vor allem die folgenden Ziele:

  • Größtmögliche Entfernung synthetischer Kunststoffpartikel und –fasern in allen Dimensionsbereichen aus dem Ablauf unter dem Aspekt möglicher zukünftiger Grenzwertbestimmungen.
  • Überwachung der Ablaufwerte.
  • Einfache ergänzende oder substitutive Implementierung in bestehende Abwasseraufbereitungsanlagen.
  • Besseres Reinigungsergebnis.
  • Hohe Energieeffizienz.
  • Kompakte Bauweise.
  • Modularität und Flexibilität.
  • Positive Auswirkungen auf aquatische und terrestrische Ökosysteme und die gesamte Nahrungskette durch dezimierten Mikroplastikaustrag.

Einführung Doppelmasterprogramm WASTE/MAUI mit Brasilien

Seit 2006 besteht eine aktive Partnerschaft der Universität Stuttgart mit der Bundesuniversität von Paraná (UFPR) und dem nationaler Ausbildungsdienst für die Industrielehre (SENAI-PR), in Curitiba, Brasilien im Rahmen des Masterstudiengangs MAUI. Ziel des Projektes ist es, das Doppelmasterprogramm WASTE (Air Quality Control, Solid Waste and Waste Water Process Engineering) / MAUI (Kommunaler und industrieller Umweltschutz) an beiden Hochschulen abschließend einzuführen, weiter zu entwickeln und zu etablieren. Das Studienangebot sowie die Vorbereitung der Studierenden auf den Auslandsaufenthalt werden angepasst und optimiert. Die Qualität sowie die Internationalisierung der USTUTT wird erweitert und Studierenden durch die Vergabe von Stipendien die dafür nötige Mobilität erleichtert.

Mittelgeber: Deutscher Akademischer Austauschdienst (DAAD)
Ansprechpartner: Dr.-Ing. Uwe Menzel;
Dr.-Ing. Daniela Neuffer
Projektpartner: University of Paraná (Brasilien)
Projektlaufzeit: 08/2017-07/2019
UFPR Rektorbesuch (c)
UFPR Rektorbesuch

Umwelttechnische Fachkurse und Austauschstudierende aus Brasilien an der Universität Stuttgart

Die Universität Stuttgart (USTUTT) bietet in Kooperation mit der Universidade Federal do Paraná (UFPR) und dem nationaler Ausbildungsdienst für die Industrielehre SENAI-PR seit März 2008 den anwendungsbezogenen internationalen Masterstudiengang „Kommunaler und Industrieller Umweltschutz (MAUI)“ in Brasilien an. Im zweiten Studienjahr wird Studierenden durch den Erhalt von 8-monatigen Masterstipendien die Möglichkeit gegeben, Teile des Studiums in Deutschland zu absolvieren. Während dieser Zeit sollen sie: Deutsch lernen, ihre Masterarbeit erstellen, Fachverantaltungen / Vorlesungen besuchen und/oder Praktika absolvieren. Des Weiteren findet jährlich eine zweiwöchige Studienreise von bras. Studierenden nach Deutschland statt. In dessen Rahmen werden Seminare, Laborkurse, fachspezifische Exkursionen sowie ein Kulturprogramm und Deutschunterricht angeboten.

Mittelgeber: Deutscher Akademischer Austauschdienst (DAAD)
Ansprechpartner: Dr.-Ing. Uwe Menzel; Dr.-Ing. Daniela Neuffer;
Dr.-Ing. Karen Amaral
Projektpartner: University of Paraná (Brasilien), Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial „nationaler Ausbildungsdienst für die Industrielehre“ SENAI-PR (Brasilien)
Projektlaufzeit: 03/2008-04/2019
Verabschiedung mit Zertifikaten (c)
DAAD, Deutsche Hochschulprojekte in Brasilien - Stipendien für Deutschlandaufenthalte, Verabschiedung mit Zertifikaten

Abgeschlossene Forschungsprojekte

In diesem Verbundprojekt zwischen zwei Instituten der Universität Stuttgart, sowie zwei Industriepartnern wird ein innovatives Reaktorkonzept entwickelt und erprobt, bei dem Photokatalysatoren auf großflächige UV-A-durchlässige Gläser immobilisiert werden. In die speziell vorbehandelten Trägermaterialien wird durch seitlich angebrachte energieeffiziente LED-Leisten Licht eingekoppelt, welches vom Katalysator genutzt werden kann ohne zuvor durch den Wasserkörper zu passieren. Entsprechend muss die photokatalytische Beschichtung sehr stabil und gleichzeitig lichtdurchlässig sein. Durch diese besondere Bauweise lassen sich kompakte Reaktoren mit einem hohen Verhältnis an bestrahlter photokatalytischer Oberfläche realisieren.

Ausführliche Projektbeschreibung: Trübungsunabhängige Photokatalyse-Reaktoren nach dem Prinzip der aktiven Lichteinkopplung (pdf/74kb)

Mittelgeber: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)
Ansprechpartner: Dr.-Ing. Uwe Menzel;
Dipl.-Ing. Nikolai Otto
Projektpartner: Institut für Fertigungstechnologie keramischer Bauteile (IFKB), Universität Stuttgart; Lightpanel GmbH; Leiblein GmbH
Projektlaufzeit: 10/2016 - 12/2018

 

Ausführliche Projektbeschreibung: Anlagenentwicklung zur automatisierten Gewinnung von Partikeln aus Flüssigkeiten mit geringem Feststoffgehalt mittels Anreicherung und Trocknung (pdf/30kb)

Mittelgeber: AiF Projekt GmbH, Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM), gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages)
Ansprechpartner: Dr.-Ing. Uwe Menzel, Dr.-Ing. Sebastian Platz
Projektpartner: Institut für Fertigungstechnologie keramischer Bauteile (IFKB) der Universität Stuttgart, novoflow GmbH Umwelt- und Filtertechnik, Rain am Lech, SAG Süddeutsche Abwasserreinigungs-Ingenieur GmbH, Ulm
Projektlaufzeit: 11/2015 – 01/2018

 

Ausführliche Projektbeschreibung: Photokatalytisch wirkende Kombinationsschichten zur energieeffizienten Wasserreinigung in modellgestützt ausgelegten Reaktoren (pdf/49kb)

Mittelgeber: AiF Projekt GmbH, Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM), gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages)
Ansprechpartner: Dr.-Ing. Uwe Menzel, Dipl.-Ing. Nikolai Otto
Projektpartner: Institut für Fertigungstechnologie Keramischer Bauteile (IFKB) der Universität Stuttgart, Leiblein GmbH, Hardheim
Projektlaufzeit: 10/2014 – 09/2016

 

Ausführliche Projektbeschreibung: Entwicklung eines Verfahrens zum Nachweis von Aktivkohle in Kläranlagenabläufen und anderen Abwasserströmen (pdf/60kb)

Mittelgeber: Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg
Ansprechpartner: Dr.-Ing. Uwe Menzel, Dr.-Ing. Sebastian Platz
Projektpartner: Institut für Fertigungstechnologie Keramischer Bauteile (IFKB) der Universität Stuttgart
Projektlaufzeit: 012015 – 05/2016

 

Ausführliche Projektbeschreibung: Effiziente und kostengünstige Abscheidung von Pulveraktivkohle mittels Hydrozyklonen zur Elimination von Spurenstoffen und organischen Reststoffen aus kommunalen und industriellen Abwässern (pdf/134kb)

Mittelgeber: Umweltministerium Baden-Württemberg
Ansprechpartner: Dr.-Ing. Uwe Menzel, Dr.-Ing. Sebastian Platz, Dipl.-Ing. Nikolai Otto
Projektpartner: Dürr Systems GmbH, Paint and Final Assembly Systems, Bietighiem-Bissingen; SAG Süddeutsche Abwasserreinigungs-Ingenieur GmbH, Ulm; Gemeinschaftkläranlage Baden-Baden, Sinzheim (GKA)
Projektlaufzeit: 07/2012 - 06/2014

 

Ausführliche Projektbeschreibung: Weitergehende Abwasserreinigung mittels Elektroakkumulation - Entwicklung des Verfahrens der Elektroakkumulation zur kommunalen und industriellen Abwasserreinigung durch die elektrophoretische Sammlung und Abscheidung von Feststoffen kleiner 20 µm, Spurenstoffen, Mikroschadstoffen und Pulveraktivkohle (pdf/165 kb)

Mittelgeber: AiF Projekt GmbH, Zentrale Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM), gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages)
Ansprechpartner: Dr.-Ing. Uwe Menzel, Dr.-Ing. Sebastian Platz
Projektpartner: Institut für Fertigungstechnologie (IFKB) der Universität Stuttgart, Novoflow GmbH Umwelt- und Filtertechnik
Projektlaufzeit: 07/2012 - 06/2014

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Mittelgeber: Deutscher Akademischer Austauschdienst (DAAD)
Ansprechpartner: Dr.-Ing. Uwe Menzel, Dr.-Ing. Daniela Neuffer (IWT), Dr.-Ing. Karen Amaral (IWT), Dr.-Ing. Klaus Fischer (SIA), Prof. Dr. rer. nat. habil. Jörg W. Metzger (CH)
Projektpartner: Universidade Federal do Paraná (UFPR), Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial do Paraná (SENAI-PR), Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental do Paraná (ABES-PR

Internationaler Master-Studiengang EDUBRAS-MAUI

Der in Thailand anfallende Siedlungsabfall wird fast ausnahmslos auf "wilden Müllkippen" abgeladen. Alleine der Großraum Bangkok produziert knapp 10.000 Tonnen Frischmüll jeden Tag. Die ungesicherten Müllkippen stellen eine große Belastung für die lokale und globale Umwelt dar. Es treten kontaminierte Sickerwässer, Geruchsbelastung und die klimaschädlichen Gase CO2 und Methan aus.

Basierend auf der mechanisch-biologischen Abfallbehandlungsanlage Kahlenberg wurde im Rahmen des Projektes eine Pilotanlage konzipiert, die später den Bau einer robusten, vereinfachten und kostengünstigeren Großtechnik ermöglicht.

In der Provinz Phetchaburi wurde die Pilotanlage installiert und täglich mit ca. 3 Tonnen Frischmüll beschickt. Dieser wird als mechanische Stufe geschreddert und im Anschluss im sog. BIOBUNK®-Reaktor bewässert und biologisch behandelt. Dabei wird der Großteil der organischen Fraktion in die wässrige Phase überführt, welche ein hohes Biogaspotenzial ausweist. Die feste und sozusagen gewaschene Phase wird mechanisch vorentwässert und anschließend biologisch ohne Energieeinsatz getrocknet. Der getrocknete Output stellt einen hochkalorischen Ersatzbrennstoff dar, der vor allem in der Zementindustrie sehr gut verwendet werden kann.

Mittelgeber: Umweltministerium Baden-Württemberg
Ansprechpartner: Dr.-Ing. Uwe Menzel, Dr.-Ing. Sebastian Platz
Projektpartner: WEHRLE Umwelt GmbH

Ziel des Forschungsvorhabens ist ein kostengünstiges, effizientes Verfahren für die Herstellung von Bioplastik aus Abwasser zu entwickeln und bereits bestehende Herstellungsverfahren an den Rohstoff Abwasser anzupassen. Dabei dienen diese Verfahren zur Herstellung von Bioplastik als Grundidee für die vorliegende Projektplanung. Eine Anpassung an den Ausgangsstoff Abwasser ist bisher kaum Gegenstand der Forschung gewesen und bietet die Möglichkeit Abwasserbehandlungsanlagen von Schlammproduzenten in Plastikproduzenten umzuwandeln. Da Plastik heutzutage fast ausschließlich aus der endlichen Ressource Erdöl synthetisiert wird, ist die Suche nach alternativen Herstellungswegen unumgänglich. Es ist offensichtlich, dass die Herstellung von Bioplastik zahlreiche Vorteile mit sich bringt und dem Leitgedanken der Nachhaltigkeit Rechung trägt. So ermöglicht Bioplastik z.B. Ressourcenschonung, ist kompostierbar und damit biologisch abbaubar.

Mittelgeber: Willy-Hager-Stiftung
Ansprechpartner: Dr.-Ing. Uwe Menzel, Dr.-Ing. Timo Pittmann

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Mittelgeber: Ministerium für Klimaschutz, Umwelt, Landwirtschaft, Natur- und Verbraucherschutz des Landes Nordrhein-Westfalen
Ansprechpartner: Dr.-Ing. Uwe Menzel, Dr.-Ing. Sebastian Platz
Projektpartner: SAG - Ingenieure, Ulm Wupperverband (WV); Institut für Siedlungswasserwirtschaft (ISA) der RWTH Aachen; AVT Aachener Verfahrenstechnik; WVER Wasserverband Eifel-Rur; Emschergenossenschaft Lippe Verband; Tuttahs & Meyer Ingenieurgesellschaft

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Mittelgeber: BMBF (Bundesministerium für Bildung und Forschung)
Ansprechpartner: Dr.-Ing. Uwe Menzel, Dipl.-Ing. Stefan Schölpple
Projektpartner: Abfallwirtschaftsbetrieb Main-Tauber-Kreis (AWMT); Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft der Universität Stuttgart (ISWA), Arbeitsberich "Industrielle Wasser- und Abwassertechnologie (IWT)"; Georgi Wassertechnik GmbH, Riederich

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Mittelgeber: DAAD (Deutscher Akademischer Austauschdienst); BMBF (Bundesministerium für Bildung und Forschung)
Ansprechpartner: Dr.-Ing. Uwe Menzel, Dr.-Ing. Daniela Neuffer
Projektpartner: UFPR (Universidade Federal do Paraná); SENAI-PR (Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial - Departamento Regional do Paraná)

Im Zuge der Berufung von Herrn Prof. / Universidade Regional de Blumenau Dr.-Ing. U. Menzel in die Sachverständigenausschüsse

  • Abscheider und Mineralölhaltiges Abwasser -A-(428)
  • Mineralölhaltiges Abwasser –B 3-(428c)
  • Mineralölhaltiges Abwasser –B 4-(428d)

beim Deutschen Institut für Bautechnik (DIBt) in Berlin, wurde das Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft der Universität Stuttgart als offizielle Prüfstelle für die Durchführung praktischer Prüfungen von Anlagen zur Reduzierung von Kohlenwasserstoffen aus mineralölhaltigen Abwässern ernannt. (Erteilung von allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen)

Mittelgeber: Deutsches Institut für Bautechnik (DIBt), Berlin
Ansprechpartner: Dr.-Ing. Uwe Menzel

Ansprechpartner

Uwe Menzel
Prof. / Universidade Regional de Blumenau Dr.-Ing.

Uwe Menzel

Arbeitsbereichsleiter "Industrielle Wasser- und Abwassertechnologie" (IWT)

Nikolai Otto
Dipl.-Ing.

Nikolai Otto

Wissenschaftlicher Mitarbeiter (IWT)

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