Kooperation mit Industrie, Landes-/Bundesanstalten oder privaten Forschungseinrichtungen, in deren Rahmen die Möglichkeit zur Durchführung von Praxissemestern, Diplomarbeiten o. ä. bestehen:

z.B. Abwasserbehandlung in der Industrie

Lehrinhalte:

Abwasseranfall, Abwasserinhaltsstoffe, Entwicklung der Abwasserbehandlung, Abwasserbehandlungsanlagen, Schlammbehandlung und -entsorgung, Trinkwasserbedarf,  Aufbereitung von Rheinwasser, Gewässerschutz und Trinkwasserversorgung, Anlagenbeispiele

Lehrinhalte:

Kapitel 1: Wasser: Kreislauf, physikalisch-chemische Eigenschaften
Wasserkreislauf, -nutzung, Wassermolekül (Bindungswinkel, Wasserstoffbrückenbindung), Eigenschaften (Dichte, isotherme Kompressibilität, Viskosität, Oberflächenspannung, spezifische Wärmekapazität, Schmelz- und Siedetemperatur)

Kapitel 2: Wasser als Lösemittel:
Lösemechanismen, Lösung von Elektrolyten und Gasen, Konzentrationen, Aktivitäten, Ionenstärke, Löslichkeitsprodukt, elektr. Leitfähigkeit

Kapitel 3: Säure/Base-Systeme:
Definitionen und Theorien des Säure-Base-Begriffs, Autoprotolyse des Wassers, pH-Wert, Indikatoren, Titration, Säure- und Basestärke, Protolysegleichgewicht, Puffergleichgewicht

Kapitel 4: Redoxreaktionen
Definitionen, Oxidationszahl, Redoxgleichungen, Spannungsreihe, Standard-potential, Nernstgleichung, Anwendungsbeispiele

Kapitel 5: Inhaltsstoffe und Beurteilung:
Hauptinhaltsstoffe, Härte des Wassers, m- und p-Wert, Kalk-Kohlensäure-Gleichgewicht, Sättigungsindex, Anforderungen an Trinkwasser: DIN 2000, Trinkwasserverordnung

Kapitel 6: Wasseraufbereitung, Teil 1:
Siebung, Sedimentation, Flotation, Filtration, Membranverfahren, Flockung

Kapitel 7: Wasseraufbereitung, Teil 2:
Adsorption, Ionenaustausch, Gasaustausch, Entsäuerung, Enthärtung, Oxidation, Desinfektion

Lehrinhalte:

Kurzer historischer Überblick, Nutzungszyklus des Wassers, Wasserkreislauf, Wassernutzung, Wasserbedarf, Abwasserarten und Abwasserinhaltsstoffe,  Abwasserdefinition und -arten, Allgemeine ökologische Bedeutung, Abwasseranalytik (Parameterbeispiele), Abwassermengen und Abwasserinhaltsstoffe, Gewässergüte,  Abwasserabgabengesetz, Konventionelle Abwasserreinigung, Mechanische Reinigung,  Biologische Reinigung, Verfahrenskombinationen, Weitergehende Abwasserreinigung,  Mechanische Verfahren (Mikrosiebung, Filtration), Physikalisch-chemische Verfahren (Flockung, Fällung, Phosphatentfernung), Biologische Verfahren, Sonderverfahren (Industrieabwasserreinigung), Behandlung und Entsorgung von Klärschlamm, Verfahrensübersicht, Klärschlammverordnung

Lehrinhalte:

Korrosionsvoraussetzungen, Korrosion von Metallen, Erscheinungsformen der Korrosion, Thermodynamische und elektrochemische Grundlagen, Spannungsreihe der Metalle, Stromdichtepotentialkurven, Elektrochemische Zelle, Einfachelektrode, Elektroden zweiter Art, Chemische Korrosionsuntersuchungen, Korrosion in Trinkwasserleitungen: Eisen, Zink, Blei, Kupfer, Korrosionsschutz, Schutzschichten, Aktiver Korrosionsschutz, Passiver Korrosionsschutz, Anodischer und kathodischer Korrosionsschutz

Lehrinhalte:

Die Vorlesung soll eine Grundlage für das Verständnis der angewandten und Umwelt- Mikrobiologie für Chemieingenieure bilden. Sie bildet auch die Grundlage zum Verständnis der Vorlesung "Mikrobiologie der Gewässer und der Wasseraufbereitung II", die sich mit den Angewandten ökologischen und technischen Aspekten der aquatischen Mikrobiologie befasst. Schwerpunkte sollen die Kenntnisvermittlung in die Morphologie, Taxonomie und Physiologie. Der Mikroorganismen sowie in deren umweltrelevante biochemische und molekularbiologische Besonderheiten sein, um ökologische und umwelttechnische Prozesse auf mikrobiologischer Grundlage verstehen zu können.

Lehrinhalte:

Die Vorlesung befasst sich mit den ökologischen und technischen Aspekten von Mikroorganismen in der Umwelt, insbesondere dem Wasser. Die Schwerpunkte liegen in der physiologischen und taxonomischen Ökologie von aquatischen Mikroorganismen, in der Biotechnologie der biologischen Behandlung von Abwasser und Trinkwasser sowie in einigen Aspekten der Meeres- und Geomikrobiologie. Gliederung: Mikroorganismen und Umwelt: Wechselwirkungen zwischen Mikroorganismen und Umwelt; natürliche Gewässer als Lebensraum; Struktur mikrobieller Lebensgemeinschaften; örtliche und biologische Wechselwirkungen und Beeinflussungen; Mikrobiologie von Oberflächenwasser, Grundwasser und Uferfiltrat  Mikrobielle Wechselwirkungen mit Stoffkreisläufen und Umsetzung von Wasserinhaltsstoffen: Mikrobieller Anteil an Selbstreinigungsprozessen; Nährstoffkreisläufe und mikrobielle Nährstoffnetze; natürliche Prozesse und Wasseraufbereitung; extremophile Mikroorganismen, Prinzipien der biologischen Wasseraufbereitung Aspekte der marinen Mikrobiologie: Marine Mikroorganismen, bakterielle Produktion und Biomasse in den Meeren, mikrobielle Matten, marine Stoffkreisläufe, Mikrobiologie mariner Sedimente und der Tiefsee Mikrobielle Abwasserreinigung: Zweck und Prinzip der biologischen Abwasserreinigung; Tropfkörper; Belebtschlammprozesse; mikrobielle Entfernung von Stickstoffkomponenten; mikrobielle Entfernung von Phosphorverbindungen; anaerobe Prozesse; Probleme der Schlammstabilisierung Mikrobiologie der Trinkwasseraufbereitung: Mikrobiologie des Rohwassers; Langsamsandfiltration; Schnellsand- und Aktivkohlefiltration; mikrobielle Entfernung von of Kohlenstoff, Stickstoff und Schwefelverbindungen; mikrobielle Umsetzung von Metallen; Hygiene des Trinkwassers; mikrobielle Interaktion bei der Trinkwasseraufbereitung und -verteilung  Aspekte der Geomikrobiologie: Zusammenwirken von aquatischen und Bodenmikroorganismen, Prozesse der Biosorption, Bioakkumulation and Biomineralisation, Mikroben und Metalle, mikrobielle Mobilisierung und Gewinnung von Rohstoffen, mikrobielle Sanierung von Altlasten Mikrobiologische Nachweismethoden: Grundlegende Nachweismethoden für Mikroorganismen; Untersuchung von Trinkwasser; Untersuchung natürlicher Gewässer; Untersuchung von Abwasser; Untersuchung von Biofilmen, Nachweis mikrobieller Funktionen und Toxikologie

Lehrinhalte:

1 Grundlagen :
Prinzip und Anwendung von Membranverfahren
Umkehrosmose und Nanofiltration: Prinzip der Umkehrosmose, Theoretische Grundlagen zur Auslegung von Umkehrosmoseanlagen, Konzentrationspolarisation
Ultrafiltration: Prinzip der Ultrafiltration, Theoretische Grundlagen zur Auslegung von Ultrafiltrationsanlagen
Mikrofiltration: Prinzip der Mikrofiltration, Theoretische Grundlagen zur Auslegung von Mikrofiltrationsanlagen
Dialyse: Prinzip der Dialyse, Theoretische Grundlagen zur Auslegung von Dialyseeinheiten
Elektrodialyse: Prinzip der Elektrodialyse, Theoretische Grundlagen, Grenzstromdichte, Elektrodenspülung
Sonstige Verfahren: Diafiltration, Pervaporation, Gasseparation

2 Membranherstellung und Membraneigenschaften:
Anforderungen an die Membran
Membranherstellung
Charakterisierung von Membranen: Kennlinien für Ultrafiltrationsmembranen, Eigenschaften und Einsatzgebiete

3 Membrankonfiguration und Membranmodule:
Rührzelle
Plattenmodul
Wickelmodul
Rohrmodul
Kapillarrohrmodul
Hohlfasermodul

4 Membrananlagen in der Praxis:
Prinzipieller Anlagenaufbau
Vor- und Nachbehandlung
Membranreinigung
Beispiele zur Umkehrosmose und zur Nanofiltration: Trinkwasser aus Quellwasser, Trinkwasser aus Meerwasser, Spülwasser für die Elektronikindustrie
Kesselspeisewasser, Prozeßwasser für die Lebensmittelindustrie, Abwasser für die Herstellung von Trinkwasser, Abwasserbehandlung zur Grundwasseranreicherung
Reinigung von Hefeabwasser, Pedalbetriebenes Membranfiltrationsgerät
Beispiele zur Ultra- und Mikrofiltration: Ultrafiltration von Elektrotauchlacken,
Ultrafiltration von Öl-Wasser-Emulsionen, Ultrafiltration zur Reinigung sonstiger Abwässer
Mikrofiltration von Belebtschlamm, Beispiele zur Dialyse und zur Elektrodialyse

5 Neueste Entwicklungen und Tendenzen

Lehrinhalte:

1. Probenahme, Schnelltests, Konservierung, Untersuchungen an Ort und Stelle, Organoleptik
2. Allgemeine Untersuchungen, Temperatur, pH-Wert, Redox-Spannung, elektrische Leitfähigkeit
3. Optische Charakterisierung, Trübung, Färbung, UV, Lambert-Beer (Photometer) + Legende
4. Titrationen, Säure-Base-Systeme, Ableitung, Pufferung, Abdampfrückstand, Glührückstand
5. Hauptinhaltsstoffe, Anionen, Cl-, HCO3-, NO3-, SO4(Ionenchromatographie)
6. Hauptinhaltsstoffe, Kationen, Ca, Mg, Na, K, Titration (Komplexometrie), Flammenphotometrie (Atomspektroskopie)
7. Metalle, Fe, Mn, Al (Photometrie), Ni, Cr (Atomabsorptionsspektrometrie), B, P, As, Hg (AES, Atomemissionsspektrometrie), Cu, Pb, Cd, Zn (Polarographie)
8. Organika, Polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe, Mineralöl-Kohlenwasserstoffe (Dünnschichtchromatographie, Hochdruckflüssigkeitschromatographie, Infrarotspektroskopie), Pestizide (Gaschromatographie/div. Detektoren)
9. Polare organische Substanzen, Derivatisierung (Gaschromatographie/Massenspektrometrie)
10. Wasserspezifische summarische Kenngrößen (DOC, AOX, AOS, CSB, BSB)
11. Radioaktivität

Lehrinhalte:

eintägige Einführungsvorlesung  und 4 wassertechnologische + 4 wasserchemische Versuche: Kalklöseversuch; Atomabsorptionsspektrometrie; Flockung; Ionenchromatographie; Adsorption an Aktivkohle; Flüssigkeitschromatographie; Photochemische Oxidation; Summenparameter

Lehrinhalte:

Nach einer mehrstündigen Einführung in den Themenbereich Aufbereitung von Grundwasser, Quellwasser, Seewasser, Talsperrenwasser und Flusswasser werden die theoretischen Kenntnisse durch den Besuch von verschiedenen Wasserwerken mit unterschiedlichen Rohwasserarten und Aufbereitungsverfahren vertieft.
Hierbei werden insbesondere die Güteanforderungen an Trinkwasser im Rahmen der Trinkwasserverordnung behandelt. Die vorgestellten Wasserwerke beinhalten nahezu sämtliche in der Praxis angewandten Aufbereitungsverfahren wie Belüftung, Enteisenung, Entmanganung, Filtration, Mikrosiebung, Ozonung, Flockung, Aktivkohleadsorption und Desinfektion mit Chlor sowie Chlordioxid.
Die Wasserwerke sind so ausgewählt, dass insbesondere auch die Bedeutung der unterschiedlichen Verfahrenskombinationen und deren Zweckmäßigkeit in Abhängigkeit vom aufzubereitenden Wassertyp erkannt wird. Spezielle Verschmutzungsprobleme sowie die eingehende Behandlung der Notwendigkeit von Wasserschutzgebieten werden erörtert. Theoretische Ausführungen zu den Grundlagen der Limnologie ergänzen vor Ort das Lehrangebot.

Lehrinhalte:

Entgiftung, Fällung/Flockung, Filtration, Magnetseparation, Sorptionsverfahren, Elektrolyse, Membranverfahren und thermische Verfahren

Lehrinhalte:

Kapitel 1: Überblick über physikalisch-chemische Trennverfahren:
Allgemeines, Begriffsdefinitionen, Sorptionsmittel, Wege und Verfahren zur Herstellung von Aktivkohle und Ionenaustauschern, Eigenschaften der Sorbentien

Kapitel 2: Sorptionsgleichgewichte:
Beschreibung des Gleichgewichts der Adsorption von Einzelstoffen und Gemischen, Beschreibung des Gleichgewichts beim binaren und Mehrkomponenten – Ionenaustausch, Isothermen, Gleichgewichtsgrößen, Modellvorstellungen, empirische Ansätze, Adsorptionsanalyse, Berechnung einfacher Batchreaktoren

Kapitel 3: Kinetik der Sorption:
Geschwindigkeitsbestimmende Schritte, Beschreibung von Filmdiffusion, Korndiffusion, und reaktionsgekoppelter Sorption bei Adsorption von Molekülen und beim binären Ionenaustausch, Sorption mehrerer Komponenten

Kapitel 4: Verhalten von Sorptionsfiltern:
Begriffe, Integration von Durchbruchskurven, Arten von Konzentrationswellen, Mathematische Ansätze zur Beschreibung der Sorption von Einzelstoffen und des binären Ionenaustauschs, Filterberechnung mit Gleichgewichtsmodellen, Filterberechung über Gleichgewichtsstufen

Lehrinhalte:

Kapitel 1: Allgemeines:
Definitionen, Anwendungsgebiete

Kapitel 2: Arten von Austauschern:
Mineralische und Kunstharzionenaustauscher, Herstellung und Eigenschaften von Kunstharzionenaustauschern (Struktur, Stabilität, Dissoziationsverhalten, Kapazität)

Kapitel 3: Theoretische Grundlagen:
Beschreibung von Gleichgewichtslage, Austauschkinetik und Grundlagen des Durchbruchsverhaltens in Filtern, Beschreibung von Ionenaustauschverfahren mit wasserchemischen Methoden

Kapitel 4: Konventionelle Ionenaustauschverfahren:
Enthärtung, Enthärtung mit Entcarbonisierung, Vollentsalzung onen/mit Entkieselung

Kapitel 5: Nichtkonventionelle Ionenaustauschverfahren:
Regeneration mit CO 2 , Regeneration mit heißem Wasser, Acid Retardation, Parametric Pumping

Kapitel 6: Trinkwasseraufbereitung mit Ionenaustauschern:
Enthärtung, Entcarbonisierung, Nitratelimination, Elimination von Huminstoffen, Elimination von Arsen, Fluorid und von Schwermetallen

Kapitel 7: Abwasserbehandlung mit Ionenaustauschern:
Aufbereitung von Spül- und Prozesswässern, Nährstoffelimination

Kapitel 8: Ionenaustauschtechnologie:
Festbettverfahren, bewegte Festbetten, Wirbelbettverfahren, kontinuierliche Verfahren, Pulverharzverfahren, Verfahren mit magnetischen Austauschern

Lehrinhalte:

Einführung und Systematik
Atomaufbau, vom Atom zum Molekül
Bindungsarten und Aggregatzustände
Lösemittel und Konzentrationen
Gleichgewichtszustände und Kinetik
Redoxreaktionen
Säure/Base-Systeme (Beispiele: Kalk-Kohlensäuressystem)
Komplexbildung
Grenzflächenchemie
Life Science, Stoff- und Energiebilanzen der Erde

Lehrinhalte:

The programme is a multidisciplinary approach to the planning, management and process engineering aspects of public utilities for gas, water and waste treatment and disposal, with particular reference to developing countries. The courses have components in natural sciences, advanced and appropriate technology, socio-economics and management.

The first term focuses on fundamentals of process engineering and on the economics related to utility facilities. The second and third term emphasize the practical aspects and allow for some specialization in the desired field of study.

Course description:

Introduction to Utilities and Waste: Fossil and Renewable Fuel, Combustion Technology, Waste Technology, Water Technology

Lehrinhalte:
The programme is a multidisciplinary approach to the planning, management and process engineering aspects of public utilities for gas, water and waste treatment and disposal, with particular reference to developing countries. The courses have components in natural sciences, advanced and appropriate technology, socio-economics and management.
The first term focuses on fundamentals of process engineering and on the economics related to utility facilities. The second and third term emphasize the practical aspects and allow for some specialization in the desired field of study.
Calibration, Flocculation, Adsorption isotherms

Lehrinhalte:
The programme is a multidisciplinary approach to the planning, management and process engineering aspects of public utilities for gas, water and waste treatment and disposal, with particular reference to developing countries. The courses have components in natural sciences, advanced and appropriate technology, socio-economics and management.
The first term focuses on fundamentals of process engineering and on the economics related to utility facilities. The second and third term emphasize the practical aspects and allow for some specialization in the desired field of study.

Introduction to Water Chemistry and –Technology:
Hydrological Cycle, Water demand, Resources (types), Physical properties, Chemical properties, Biological properties, Water treatment, Separation, Oxidation, Biodegradation, Disinfection, Water distribution

Lehrinhalte:  

The programme is a multidisciplinary approach to the planning, management and process engineering aspects of public utilities for gas, water and waste treatment and disposal, with particular reference to developing countries. The courses have components in natural sciences, advanced and appropriate technology, socio-economics and management.
The first term focuses on fundamentals of process engineering and on the economics related to utility facilities. The second and third term emphasize the practical aspects and allow for some specialization in the desired field of study.

Water Quality Assessment:
Quality guidelines, Parameters, Microbiology, Gases, Major constituents, Minor constituents, Trace constituents, Assessment strategies, Sum parameters, Indicator parameters, QSAR, Bioresponse

Lehrinhalte:  

The programme is a multidisciplinary approach to the planning, management and process engineering aspects of public utilities for gas, water and waste treatment and disposal, with particular reference to developing countries. The courses have components in natural sciences, advanced and appropriate technology, socio-economics and management.

The first term focuses on fundamentals of process engineering and on the economics related to utility facilities. The second and third term emphasize the practical aspects and allow for some specialization in the desired field of study.

Waste Water Treatment:

Water demand and water consumption, Types of waste water and waste water components, Definition of waste water and different types of waste water, Quantity of waste water and waste water components, Ecological importance, Parameters describing waste water quality, - Conventional waste water treatment, Mechanical treatment, Biological treatment, Combination of treatment technologies, Secondary waste water treatment, Mechanical treatment (microsieving, filtration), Physico-chemical treatment (flocculation, precipitation, removal of phosphate), Biological treatment, Special treatment technology (industrial waste water), Treatment and disposal of sewage sludge, Legislation concerning waste water and sewage sludge

Lehrinhalte:  

The programme is a multidisciplinary approach to the planning, management and process engineering aspects of public utilities for gas, water and waste treatment and disposal, with particular reference to developing countries. The courses have components in natural sciences, advanced and appropriate technology, socio-economics and management.

The first term focuses on fundamentals of process engineering and on the economics related to utility facilities. The second and third term emphasize the practical aspects and allow for some specialization in the desired field of study.

Advanced Water Technology:

Physical methods: Adsorption, Membrane separation, Irradiation, Chemical methods, Oxidation, Advanced oxidation, Flocculation, Ion exchange, Disinfection, Microbiological methods, Anaerobic, Aerobic, Case studies