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:

Einleitung: Literaturhinweise
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:

Was ist Limnologie? Begriffsbestimmungen: Limnologie, Ökologie, Biotop, Biozönose, Ökosystem; Ökologisches Gleichgewicht, Mosaik-Zyklen; Geschichtliches zur Limnologie und Ökologie; Globaler Wasserkreislauf: Verdunstung, Niederschlag, Abfluß; Typen limnischer Gewässer; (Binnengewässer); Stehende Gewässer Seen: Alter und Entstehung von Seen, See-Typen, Ökologische Gliederung des Lebensraums See: Litoral, Profundal, Pelagial,  Lebensgemeinschaften in Seen: Benthon, Plankton, Nekton, Neuston, Wärmehaushalt der Seen (Schichtung),  Stoffhaushalt der Seen: chemische und biologische Prozesse, Stoffkreisläufe, z.B. Sauerstoff, Kohlendioxid/Carbonate, Stickstoff, Phosphor, Schwefel,  Belastungen der Seen, Sanierung von Seen; Fließgewässer: Fließgewässer-Typen, Ökologische Längszonierung (Fischzonen, Rhithron/Potamon, Kontinuum-Konzept), Regionale Fließgewässer-Typen, Ökologische Gliederung des Lebensraums Fließgewässer: Benthal, Freiwasser, Lebensgemeinschaften in Fließgewässern, Morphologische und physiologische Anpassungen der Organismen an die Strömung (Lebensformen), Stoffhaushalt in Fließgewässern, Belastungen der Fließgewässer: Saprobie, Trophie, Versauerung, Gewässerausbau, Sanierung der Fließgewässer 

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, Platten-, Wickel-, Rohr-, Kapillarrohr und 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:

eintägige Einführungsvorlesung und 2 wassertechnologische + 2 wasserchemische Versuche