Valorization of potato and wheat residues towards circular bioeconomy

Abstract

This Ph.D. thesis aims to design and assess the upstream and downstream stages for the biotechnological erythritol production using residual biomass feedstock. The considered steps include the selection of the raw material, as well as the implementation of different unit operations for transforming the feedstock into a readily usable solution able to be consumed by a microorganism. The downstream stage will consider different unit operations aimed to separate, concentrate, and purify the erythritol fraction. Finally, the techno-economical assessment will be evaluated using the process simulation software Aspen Plus. The environmental impact will be assessed through the Life Cycle Assessment (LCA) approach using the GaBi software.

Ziel dieser Doktorarbeit ist es, die vor- und nachgeschalteten Stufen für die biotechnologische Erythritolproduktion unter Verwendung von Restbiomasse zu entwerfen und zu bewerten. Die betrachteten Schritte umfassen die Auswahl des Rohmaterials sowie die Durchführung verschiedener Einheitsoperationen zur Umwandlung des Ausgangsmaterials in eine fertig verwendbare Lösung, die von einem Mikroorganismus konsumiert werden kann. In der nachgeschalteten Stufe werden verschiedene Einheitsoperationen zur Abtrennung, Konzentration und Reinigung der Erythritolfraktion untersucht. Schließlich wird die technisch-wirtschaftliche Bewertung unter Verwendung der Prozesssimulationssoftware Aspen Plus ausgewertet. Die Umweltauswirkungen werden mit Hilfe des Ökobilanz-Ansatzes (Life Cycle Assessment, LCA) bewertet.