Labore am Fachbereich Umwelttechnik

Chargenreaktor zur Abwasserbehandlung

Die Chargenbehandlung dient als Grundverfahren zur Reinigung von belasteten Industrieabw?ssern. Die Inhaltsstoffe werden analytisch bestimmt und darauf basierend eine spezifische Behandlungsstrategie entworfen. Typische Prozessschritte sind Redoxreaktionen zum Abbau von Nitriten und Chromaten, wie sie bei der Abwasserbehandlung in der Metallindustrie h?ufig zur Anwendung kommen. Der Reaktionsverlauf wird durch Online-Messinstrumenten wie z.B. pH- oder Redox-Sonden erfasst und vom Prozessleitsystem zentral visualisiert. Zuletzt wird die Schwermetallf?llung, Flockung und Filtration durchgeführt. Der schwermetallhaltige Schlamm wird anschlie?end mittels einer Kammerfilterpresse entw?ssert.

Elektrolyse

Elektrochemische Verfahren sind für die Behandlung von Industrieabw?ssern in zweifacher Hinsicht vorteilhaft und k?nnen im Technikum experimentell untersucht werden: Einerseits k?nnen durch Anlegen einer Spannung gel?ste Metalle abgeschieden werden, wodurch eine Wertstoffrückgewinnung m?glich wird, andererseits werden gleichzeitig problematische Stoffe abgebaut. Hierbei k?nnen unterschiedliche Parameter variiert und die Stromausbeute bestimmt werden. Die Abluft der Elektrolyse wird in einem Venturiw?scher gereinigt.

Ultrafiltrationsanlage

Die Ultrafiltration ist ein Membranprozess zur Trennung von ?l-/Wasser-Gemischen. Langkettige ?lmoleküle werden durch eine Membran zurückgehalten, w?hrend Wasser als Permeat durch die Poren diffundiert. Mit diesem Verfahren k?nnen verbrauchte Kühlschmieremulsionen ohne Chemikalienzugabe aufkonzentriert werden. Das Permeat wird im Sinne des produktionsintegrierten Umweltschutzes in den Prozess zurückgeführt. Die Anlage verfügt über eine Prozessvisualisierung und erlaubt die Bestimmung von optimalen Betriebsparametern für unterschiedliche Abw?sser.

Leitung:               Prof. Dr. Barna Heidel          

Assistenten:        Dipl. Ing (FH) Michaela Hammermann       

Laborraum:          F 02.207, F 02.218     

Der Themenkomplex Luftreinhaltung wird im Umwelttechniklabor aus mehreren Perspektiven betrachtet. Am Beispiel eines Gasw?schers wird die Absorption des Schadgases Schwefeldioxid aus einem Abgas experimentell untersucht. Dabei wird der Einfluss von physikalischen, chemischen und prozesstechnischen Gr??en auf den Prozess veranschaulicht. Neben dem station?ren Betrieb werden ebenfalls dynamische Betriebszust?nde betrachtet. Für die Bestimmung des Abscheidegrades werden kontinuierliche Gasanalysatoren und nasschemische Messverfahren eingesetzt und die Ergebnisse vergleichend ausgewertet. Um die Konzentration von Luftschadstoffen am Ort ihrer Wirkung zu bestimmen, werden Immissionsmessungen mithilfe von tragbaren Messger?ten durchgeführt. Dabei werden u.a. Stickoxide, Ozon und Quecksilber gemessen. Die Messtechnik umfasst Absorptionsverfahren und kontinuierliche Analysatoren. Gegenw?rtig in der Entwicklung sind Miniaturmesssysteme für Luftschadstoffe auf Basis von Single-Chip-Sensoren für das mobile Langzeit-Monitoring der Luftqualit?t.

Leitung:               Prof. Dr. Barna Heidel          

Assistenten:        Dipl. Ing (FH) Michaela Hammermann       

Laborraum:          F 02.207, F 02.218      

Typische Anwendungen der Zerteilungs- und Partikelmesstechnik liegen beispielweise im Bereich Sorptions-, Zerst?ubungs-, Agglomerations- und Dosiertechnik. Diese Teilgebiete der mechanischen Verfahrenstechnik werden im Umwelttechniklabor am Beispiel der gezielten Einstellung der Partikelgr??enverteilung von Kaffeepulver in die Praxis umgesetzt. Mit einer Kugelmühle k?nnen Pulver mit unterschiedlicher Partikelgr??enverteilung erzeugt werden. Die Bestimmung der Partikelgr??enverteilung erfolgt durch Laserbeugungsanalyse und Siebanalyse. Der Laserbeugungsanalysator erlaubt die Integration von verschiedenen Messzellen. Aktuell wird an einer Erweiterung des Messaufbaus für Sprays und Suspensionen gearbeitet.

Leitung:               Prof. Dr. Barna Heidel          

Assistenten:        Dipl. Ing (FH) Michaela Hammermann       

Laborraum:          F 02.207, F 02.218    

Inhalte

Welche Stoffe liegen in welcher Menge und in welcher Form in einer Probe vor? Wie verteilen sich Stoffe innerhalb einer Probe? Welches Verfahren ist im Hinblick auf Analysenqualit?t, Zeitaufwand und Gesamtkosten für die L?sung einer analytischen Fragestellung geeignet? Welche Schadstoffe, Verunreinigungen oder Rückst?nde lassen sich in Untersuchungsproben finden?

Derartige oder ?hnliche Fragenstellungen lassen sich mit Hilfe moderner, instrumenteller Analyseverfahren beantworten und werden auch im Rahmen des Labors Instrumentelle Analytik und Umweltanalytik anhand ausgew?hlter Praxisbeispiele untersucht. Ziel ist es, die 球探比分网den der F?cher Biotechnologie und Chemieingenieurwesen mit verschiedenen wichtigen Analyseverfahren vertraut zu machen und die Brücke zwischen dem erlernten theoretischen Wissen und der Anwendungspraxis herzustellen.

Hierbei werden moderne Messger?te auf Basis spektroskopischer, chromatographischer, elektroanalytischer und weitere physikalisch-chemischer Methoden zur Analyse einer Vielzahl an Stoffen und Stoffgemischen in unterschiedlichen Matrices genutzt. Daneben erfolgt die Bestimmung wichtiger Summenparameter im Bereich der Umweltanalytik.

Die 球探比分网den lernen ihre T?tigkeit im Labor und ihre Analysenergebnisse nach den g?ngigen Kriterien der Statistik in der analytischen Chemie zu hinterfragen und zu dokumentieren. Dabei wird gleichzeitig der Bezug zur Qualit?tssicherung im betrieblichen Umfeld hergestellt.

Leitung:                       Prof. Dr. Constanze Stiefel

Assistenten:               Dipl.-Ing. (FH) Edda Binder

Laborraum:                  S 10.117

Labortelefon:                -3549

Inhalte

Im Labor Oberfl?chen- und Nanochemie liegt der Schwerpunkt auf der Charakterisierung und chemischen Modifikation von Oberfl?chen und Nanostrukturen. Ziel der Lehrveranstaltungen ist es, den 球探比分网den die Zusammenh?nge zwischen Chemie, Struktur und Funktion von Oberfl?chen zu verdeutlichen. Dies soll an einem Beispiel veranschaulicht werden:

Bei der Silanisierung von Glasoberfl?chen wird ein molekularer Film in Form von Alkylsilylgruppen auf die Oberfl?che aufgebracht. Durch die Reaktionsparameter kann die Qualit?t der erhaltenen Filme gesteuert werden. Dies wird durch Bestimmung des Kontaktwinkels von Wassertropfen gemessen. Durch eine zus?tzliche Strukturierung der Oberfl?che kann der Kontaktwinkel bei gleicher Silanisierung gegenüber der glatten Oberfl?che gesteigert werden. Auf diese Weise erh?lt man unbenetzbare superhydrophobe Oberfl?chen (siehe Abb. 1).

Weitere Versuche besch?ftigen sich u.a. mit Thiolisierung, Nanopulver-Synthesen, Sol-Gel-Beschichtungen, photokatalytischen Grenzschichten und elektrochemischen Doppelschichten.

Dabei kommen z. B. folgende experimentelle Techniken zum Einsatz: Tauchziehen, Siebdruck, Hydrothermale Synthese, UV-Vis-Spektrometrie, Zetapotential-Messungen, R?ntgendiffraktometrie (XRD) (siehe Abb. 2), Kontaktwinkelmessungen (siehe Abb. 3).

Die Forschungsaktivit?ten im Labor Oberfl?chen- und Nanochemie umfassen u.a.

• Sorptionsgleichgewichte von Ionen und Polymeren 
• Elektrokinetische Pulvercharakterisierung (siehe Abb. 4)
• Charakterisierung von Elektrodenmaterialien elektrochemischer Energiespeicher

Leitung:                         Prof. Dr. Stephan Appel

Assistenten:                 Dipl.-Ing. (FH) Denise App

Laborraum:                   S 13.-113

Labortelefon:                -3246