Effiziente und sichere Klärschlammverwertung

Die neue Anlage der KLAR GmbH wird künftig den kommunalen Klärschlamm aus Köln und der Region sicher, effizient und gesetzeskonform thermisch verwerten. Zudem werden die einschlägigen Vorgaben zur Begrenzung von Geruchsemissionen zuverlässig eingehalten und mit der entstehenden Asche die Grundlage für die Rückgewinnung von Phosphor geschaffen.

Herzstück der Lieferung ist ein stationärer Wirbelschichtofen, der durch seine guten Stoff- und Wärmeübergangsbedingungen eine sehr effiziente thermische Verwertung des entwässerten Klärschlamms gewährleistet. Ein weitgehend autarker Anlagenbetrieb wird durch ein intelligentes Konzept zur Wärmeauskopplung inklusive Stromerzeugung sichergestellt.

Mehrstufige Rauchgasreinigung für strengste Anforderungen

Für die Einhaltung strenger Emissionsanforderungen liefert Doosan Lentjes ein mehrstufiges Rauchgasreinigungssystem, das Staub, saure Gase, Schwermetalle und organische Schadstoffe zuverlässig aus dem Rauchgas entfernt. Das System umfasst einen Elektrofilter zur Abscheidung von Flugasche, einen Circoclean®-Reaktor, der mittels Kalkhydrat und Herdofenkoks saure Schadstoffe und Schwermetalle entfernt, sowie einen Gewebefilter zur Abscheidung fester Partikel. Eine nachgeschaltete zweistufige nasse Rauchgasreinigung mit saurer Quenchstufe und alkalischer Wäschersstufe senkt die verbleibenden Schadgasgehalte im Rauchgas weiter ab. Das abwasserfreie System mit kontinuierlicher Emissionsüberwachung erfüllt höchste Umwelt- und Emissionsstandards.

Kombinierte Technologiekompetenz

„Wir freuen uns, im Projekt Köln-Merkenich unsere hauseigene Technologiekompetenz in der Wirbelschichtfeuerung und der Rauchgasreinigung einsetzen zu können“, sagt Philipp Stolzenburg, Director Sales & Proposals bei Doosan Lentjes. „Wir bieten unserem Kunden damit eine integrierte Lösung für die Klärschlammverwertung aus einer Hand, die langfristige Entsorgungssicherheit und die Einhaltung gesetzlicher Anforderungen gewährleistet. Zugleich leistet die Anlage einen wichtigen Beitrag zum Umwelt- und Ressourcenschutz.“

Ausbau der Produktlinie Monoklärschlammverwertung

Mit dem erfolgreichen Auftrag in Köln-Merkenich bringt Doosan Lentjes seine Expertise in der thermischen Verwertung von Klärschlamm nun auch wieder in Deutschland zum Einsatz. Vor dem Hintergrund verschärfter Gesetzesvorgaben kommt diesem Markt eine große Bedeutung zu. Dies gilt insbesondere mit Blick auf die in Deutschland ab 2029 verpflichtende Rückgewinnung von Phosphor aus Klärschlamm, sowie den daraus resultierenden steigenden Bedarf an thermischen Verwertungsanlagen für Klärschlämme. Der Auftrag Köln-Merkenich ist somit für Doosan Lentjes ein wichtiger Meilenstein für die Geschäftstätigkeit im Heimatmarkt.

Doosan Lentjes mit Sitz in Ratingen, NRW, ist spezialisiert auf Umwelttechnologien zur effizienten Ressourcennutzung und bietet maßgeschneiderte Lösungen für die thermische Abfall- und Klärschlammverwertung.

The DHE replaces the former Walsum 9 coal-fired power plant and is firmly committed to renewable energies. The combustion of waste wood saves around 125,000 tonnes of CO₂ annually. The two-line plant offers redundancy and high flexibility to reliably cover district heating demand and carry out scheduled maintenance work without interrupting supply. A modern flue gas cleaning system ensures that all emission limits are reliably complied with.

As part of the turnkey contract, Doosan Lentjes was responsible for the delivery, installation and commissioning of the two incineration process lines. The technology used was specially adapted to the requirements of the project and the use of waste wood.

Read more in the article on Waste Management World: https://waste-management-world.com/resource-use/dinslaken-wood-energy-centre-sustainable-heat-from-wood-waste/

Das DHE ersetzt das ehemalige Kohlekraftwerk Walsum 9 und setzt konsequent auf erneuerbare Energien. Durch die Verbrennung von Altholz werden jährlich rund 125.000 Tonnen CO₂ eingespart. Die zweilinige Anlage bietet Redundanz und hohe Flexibilität, um sowohl den Fernwärmebedarf zuverlässig zu decken als auch planmäßige Wartungsarbeiten ohne Versorgungsunterbrechung durchzuführen. Eine moderne Rauchgasreinigung sorgt dafür, dass sämtliche Emissionsgrenzwerte sicher eingehalten werden.

Im Rahmen des schlüsselfertigen Auftrages übernahm Doosan Lentjes die Lieferung, Installation und Inbetriebnahme der beiden Verbrennungsprozesslinien. Die eingesetzte Technologie wurde speziell an die Anforderungen des Projektes und die Nutzung von Altholz angepasst.

Mehr dazu im Artikel auf Waste Management World: https://waste-management-world.com/resource-use/dinslaken-wood-energy-centre-sustainable-heat-from-wood-waste/

The first step in this phase is the installation of the electrostatic precipitator (ESP), which serves as the primary stage of flue gas cleaning by removing the majority of ash particles. In a separate installation, valuable phosphorus — listed by the EU as a critical raw material — can be recovered from the separated ash.

The flue gas cleaning system also includes a selective non-catalytic reduction (SNCR) unit to reduce nitrogen oxides (NOx). To meet strict emission limits and ensure a wastewater-free flue gas cleaning process, additional cleaning stages are installed downstream of the ESP. The semi-dry cleaning stage, consisting of a quench reactor, sorbent dosing system, and downstream fabric filter, removes heavy metals, dioxins and furans. The absorber (limestone scrubber) captures acid gases. Heat extracted from the flue gas via two heat exchangers is used to preheat the feed water required for the waste heat boiler.

The plant is designed to treat sewage sludge from the wastewater of approximately four million residents annually. Thanks to optimal heat and mass transfer conditions in the modern bubbling bed furnace, the facility achieves high combustion efficiency. This ensures energy self-sufficiency and enables the utilisation of waste heat for external steam applications. Excess steam is fed into a high-pressure turbine of a neighbouring industrial facility, where the energy is used for steel production. This efficient use of energy is expected to save around 28,000 tonnes of CO₂ emissions annually, making a significant contribution to reducing the ecological footprint.

The project was awarded by Aquafin, the Flemish public wastewater treatment company, to FOSTER — a consortium of the BESIX Group and Indaver NV — under a DBFMO contract (Design, Build, Finance, Maintain, Operate). Doosan Lentjes is responsible for the design, supply, installation, and commissioning of the process, mechanical, and electrical scope of the single-line bubbling bed system.

Doosan Lentjes, based in Ratingen, Germany, specialises in environmental technologies for efficient resource utilisation and provides customised solutions for thermal waste and sewage sludge treatment.

Zunächst erfolgt in diesem Zusammenhang die Installation des Elektrofilters (ESP), der als erste Reinigungsstufe den Großteil der im Rauchgas befindlichen Asche abtrennt. In einer separaten Anlage kann aus der abgetrennten Asche wertvoller Phosphor zurückgewonnen werden, der von der EU als kritischer Rohstoff eingestuft wird.

Die Rauchgasreinigung umfasst darüber hinaus eine selektive nicht-katalytische Reduktion (SNCR) zur Reduzierung von Stickoxiden (NOx). Zur Einhaltung geforderter Emissionsgrenzwerte und der Vorgabe einer abwasserfreien Rauchgasreinigung werden dem Elektrofilter weitere Reinigungsstufen nachgeschaltet. In der semi-trockenen Reinigungsstufe bestehend aus einem Reaktor (Quench), Sorbens Dosierung und einem nachgeschalteten Gewebefilter erfolgt die Abscheidung von Schwermetallen sowie Dioxinen und Furanen. Der nachgeschaltete Absorber (Kalksteinwäscher) dient der Abscheidung der sauren Gase. Die mittels zweier Wärmetausche aus dem Rauchgasstrom ausgekoppelte Wärme wird zur Vorwärmung des für den Abhitzekessel benötigen Speisewassers genutzt.

Die Anlage wird jährlich Klärschlamm aus der Abwasserbehandlung von rund vier Millionen Einwohnern verarbeiten. Dank der optimalen Wärme- und Stoffübertragungsbedingungen in der modernen stationären Wirbelschichtfeuerung erreicht die Anlage eine besonders hohe Verbrennungseffizienz. Dies ermöglicht einen autarken Betrieb und bietet gleichzeitig die Möglichkeit, die im Rauchgas enthaltene Abwärme zur Dampferzeugung für externe Anwendungen zu nutzen. Überschüssiger Dampf wird an die Hochdruckturbine eines benachbarten Industriebetriebs abgegeben, wo die Energie im Rahmen der Stahlproduktion eingesetzt wird. Durch diese effiziente Energienutzung wird die Anlage jährlich rund 28.000 Tonnen CO₂-Emissionen einsparen und so einen wichtigen Beitrag zur Reduzierung des ökologischen Fußabdrucks leisten.

Der Auftrag für die neue Anlage wurde von Aquafin, dem flämischen kommunalen Abwasserentsorgungsunternehmen, im Rahmen eines DBFMO-Vertrags (Design, Build, Finance, Maintain, Operate) an FOSTER, ein Konsortium aus der BESIX Group und Indaver NV, vergeben. Doosan Lentjes ist im Rahmen des Projekts für die Planung, Lieferung, Montage und Inbetriebnahme des verfahrenstechnischen, mechanischen und elektrischen Teils der einlinigen Wirbelschichtanlage verantwortlich.

Doosan Lentjes mit Sitz in Ratingen, NRW, ist spezialisiert auf Umwelttechnologien zur effizienten Ressourcennutzung und bietet maßgeschneiderte Lösungen für die thermische Abfall- und Klärschlammverwertung.

Core topics of the conference – focus on CO₂ reduction and circular economy

The BKAWE shed light on a wide range of topics relating to the future of the circular economy and thermal waste treatment. In addition to legal and economic aspects, the focus was also on current developments in plant technology, heat planning and operating experience. A particular focus this year was on technologies for CO₂ capture and utilisation, which are becoming increasingly important for a sustainable transformation of the industry.

As part of the conference, Doosan Lentjes, together with Stadtwerke Dinslaken, presented the Dinslaken Wood Energy Centre (Dinslakener Holz-Energiezentrum, DHE) in the "Special Waste" session. In the lecture "Concept, performance and initial operating experience of the DHE", the technological features of the plant and initial findings from its operation were presented.

The Dinslaken Wood Energy Centre – a milestone for sustainable heat supply

The DHE is a state-of-the-art thermal treatment plant for waste wood that processes around 200,000 tonnes of fuel every year. The two incineration lines with water-cooled reciprocating grate supplied by Doosan Lentjes enable efficient and sustainable energy generation. The sophisticated flue gas cleaning system with Circoclean® & SCR technology ensures compliance with the strict European BREF emission requirements. Acid gases, dioxins and furans as well as heavy metals are separated in the Circoclean® reactor, while selective catalytic reduction (SCR) removes nitrogen oxides.

Through the combination of combined heat and power (CHP) and sustainable fuel use, the DHE makes a significant contribution to decarbonising the regional energy supply. The annual CO₂ savings amount to around 125,000 tonnes by replacing fossil fuels with climate-neutral fuels.​

Initial operating experience was also presented in the lecture, showing that the plant is stable, highly efficient and emissions remain well below the legal requirements. With a total thermal capacity of 2 × 49.5 MWth, the DHE is a reliable source of heat for the district heating network in the Lower Rhine region.

Carbon capture use / storage ready – concepts for CO₂ reduction

In order to meet future market requirements for CO₂ reduction, Doosan Lentjes is developing solutions for Carbon Capture Use/Storage (CCUS) that enable subsequent CO₂ capture in thermal waste treatment. This also includes measures to increase the CO₂ concentration in the flue gas in order to increase the efficiency of the CO₂ capture plant. In addition to the established amine scrubbing process, the company is also investigating alternative separation technologies such as the hot potassium carbonate process.

Doosan Lentjes remains open to further innovative approaches to CO₂ capture, including carbonate looping based on the fluidised bed process. These concepts offer promising prospects for the decarbonisation of thermal waste treatment and contribute to the further development of climate-friendly energy generation.

Kernthemen der Konferenz – Fokus auf CO₂-Reduktion und Kreislaufwirtschaft

Die BKAWE beleuchtete ein breites Themenspektrum rund um die Zukunft der Kreislaufwirtschaft und der thermischen Abfallverwertung. Neben rechtlichen und wirtschaftlichen Aspekten standen auch aktuelle Entwicklungen in der Anlagentechnik, Wärmeplanung und Betriebserfahrungen im Fokus. Ein besonderer Schwerpunkt lag in diesem Jahr auf Technologien zur CO₂-Abscheidung und -Nutzung, die für eine nachhaltige Transformation der Branche immer wichtiger werden.

Im Rahmen der Konferenz stellte Doosan Lentjes gemeinsam mit den Stadtwerken Dinslaken das Dinslakener Holz-Energiezentrum (DHE) in der Session „Besondere Abfälle“ vor. Im Fachvortrag „Konzept, Leistungsfähigkeit und erste Betriebserfahrungen des DHE“ wurden die technologischen Besonderheiten der Anlage sowie erste Erkenntnisse aus dem Betrieb präsentiert.

Das Dinslakener Holz-Energiezentrum – ein Meilenstein für nachhaltige Wärmeversorgung

Das DHE ist eine thermische Verwertungsanlage nach modernstem Stand der Technik für Altholz, die jährlich rund 200.000 Tonnen Brennstoff verarbeitet. Die von Doosan Lentjes gelieferten zwei Verbrennungslinien mit wassergekühltem Vorschubrost ermöglichen eine effiziente und nachhaltige Energiegewinnung. Die aufwendige Rauchgasreinigung mit Circoclean®- & SCR-Technologie gewährleistet die Einhaltung der strengen europäischen BVT-Emissionsanforderungen. Im Circoclean®-Reaktor werden saure Gase, Dioxine und Furane sowie Schwermetalle abgeschieden, während die selektive katalytische Reduktion (SCR) Stickoxide entfernt.

Durch die Kombination aus Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) und nachhaltiger Brennstoffnutzung trägt das DHE maßgeblich zur Dekarbonisierung der regionalen Energieversorgung bei. Die jährlichen CO₂-Einsparungen belaufen sich auf rund 125.000 Tonnen, indem fossile durch klimaneutrale Brennstoffe ersetzt werden​.

Im Vortrag wurden zudem erste Betriebserfahrungen präsentiert, die zeigen, dass die Anlage stabil läuft, hohe Effizienz erreicht und Emissionen deutlich unter den gesetzlichen Vorgaben bleiben. Mit einer Gesamtfeuerungsleistung von 2 × 49,5 MWth stellt das DHE eine zuverlässige Wärmequelle für das Fernwärmenetz am Niederrhein dar​.

Carbon Capture Use / Storage ready – Konzepte für die CO₂-Reduktion

Um den zukünftigen Marktanforderungen an die CO₂-Reduktion gerecht zu werden, entwickelt Doosan Lentjes Lösungen für Carbon Capture Use/Storage (CCUS), die eine nachträgliche CO₂-Abscheidung in der thermischen Abfallverwertung ermöglichen. Dazu zählen auch Maßnahmen zur Erhöhung der CO₂-Konzentration im Rauchgas, um die Effizienz der CO₂-Abscheideanlage zu steigern. Neben der etablierten Aminwäsche untersucht das Unternehmen auch alternative Abscheidetechnologien wie das Hot-Potassium-Carbonate-Verfahren.

Doosan Lentjes bleibt offen für weitere innovative Ansätze zur CO₂-Abscheidung, darunter das Carbonate Looping auf Basis des Wirbelschichtverfahrens. Diese Konzepte bieten vielversprechende Perspektiven für die Dekarbonisierung der thermischen Abfallverwertung und tragen zur Weiterentwicklung klimafreundlicher Energiegewinnung bei.

The project was realised as a PPP scheme between the local energy supplier MPEC (Miejskie Przedsiębiorstwo Energetyki Cieplnej) and the project company Dobra Energia dla Olsztyna. MPEC is a municipal company owned by the city of Olsztyn and operates the municipal heating plant and the district heating network with a total length of approx. 155 km. Dobra Energia is a joint venture between Meridiam and Urbaser, whereby the latter will also be responsible for operating the plant for 25 years.

"The successful handover of the WtE plant to the customer confirms the quality and reliability of our technologies as well as the excellent cooperation between all parties involved," says Mustafa Kaymakci, Project Manager at Doosan Lentjes. "With the successful completion of this project, we have once again proven that we can deliver innovative solutions for thermal waste treatment at the highest level," adds Kaymakci.

With a capacity of 110,000 tonnes of refuse-derived fuel (RDF) per year, the Olsztyn WtE plant makes a significant contribution to strengthening the local waste management sector and relieving the pressure on landfill sites. The thermal treatment of the waste generates steam, which supplies more than 11 MWe of electricity by means of a turbine. The steam is also used for the city’s district heating network, which means that around 30 % of the local heating requirements are covered without the use of fossil fuels.

The tried-and-tested water-cooled reciprocating grate and the complex systems for generating electricity and district heating ensure maximum energy efficiency. The Circoclean® flue gas cleaning system, including downstream SCR technology for nitrogen oxide reduction, is being used for the first time in Poland. Compliance with the strict European BAT emission standards emphasises the environmental friendliness of the plant.

During the trial operation, which lasted several weeks, all contractually agreed performance and availability criteria were met and the high reliability and stability of the system was demonstrated across the entire output range.

The successful handover of the Olsztyn WtE plant is another important milestone in the success story of Doosan Lentjes in Poland. Following the flagship project Eco-MVA Kraków, the only WtE plant in Poland to date with official Eco certification, Doosan Lentjes is once again setting new standards in thermal waste treatment.

From 12 October to 11 November 2024, the WtE plant was operated for 720 hours without interruption. During this time, the plant demonstrated its reliable and stable operational capability with a continuous boiler load of over 90 %. The trial operation included proof of operability at maximum capacity (MCR), a safe cold start and emission-compliant operation at the lowest boiler utilisation. The test was carried out under the supervision of the EPC consortium and was performed by the future operation and maintenance teams (URBASER).

Milestone for waste management and energy supply in Poland

With a capacity of 120,800 tonnes of refuse-derived fuel (RDF) per year, the new waste-to-energy plant makes an important contribution to strengthening the local waste management infrastructure in Poland. The WtE boiler generates up to 48 MWth of live steam for a steam turbine of approx. 11 MWe. The steam from the turbine is used to heat the Olsztyn district heating network, covering around 30% of the local district heating demand.

In addition, the waste-to-energy plant fulfils all current European BAT (Best Available Techniques) emission standards and supports a sustainable circular economy through the thermal teatment of waste.

"The successful trial operation underlines the reliability of our technologies and the technical expertise of the team," says Mustafa Kaymakci, Project Manager at Doosan Lentjes. "Operation under real conditions has shown that the system works reliably even at maximum capacity and complies with all emission limits. The combination of our tried-and-tested water-cooled reciprocating grate and the innovative Circoclean® flue gas cleaning system ensures that we combine maximum efficiency with the sustainable use of resources."

First joint project between Doosan Lentjes and Doosan Enerbility

The Olsztyn waste-to-energy plant is the first project of its kind to be realised jointly by Doosan Lentjes and Doosan Enerbility. As part of the turnkey contract, Doosan Lentjes was responsible for the planning, delivery, installation and commissioning of the entire mechanical and electrical part. The new plant is operated by URBASER and owned by Dobra Energia dla Olsztyna.