Sustainability activities at

Div. of Bioprocess EngineeringSchool of Biotechnology, KTH

Prof Gen Larssongen@kth.se

THE DEFINITION OF BIOTECHNOLOGY

Biotechnology is the integration of natural sciences and engineering 

in order to achieve the application of organisms, cells, parts thereof and molecular analogues for 

products and services. 

European Federation of Biotechnology, 1980 

THE LIGNOCELLULOSE BIOREFINERY

3

FUELSENERGY

Lignocellulosewaste SUGARS

Thermal decomposition

Bioproduction

ProcessingLIGNIN Aromaticcompounds

Energy

Pre‐treatment

BIOCHEMICALSBIOMATERIAL

CELLULOSEHEMICELLULOSE

non‐BIOTECHPRODUCTS

HIGH VALUE MATERIALS OR CHEMICALS

EXAMPLE OF APPLICATION AREA :MEDICIN SURGICAL MESH POLYMER: polyhydroxybutyrate (PHB)

PRODUCTS

Curr Opin Biotechnol 2011, 22:758‐767

PTT

HA

PLA

red: dicarboxylic acidsyellow: diaminesblue: alkenes, dienespurple: carboxylic acidsgreen: diols

PHA´s

Waste biomass, examples Sludge from wastewater treatment Organic Municipal Solid Waste Fishery waste

o e.g. shells from crustaceans Sugar industry waste

o Bagasse/molasses Forestry residues

o wood from forest managemento waste streams from pulp and paper industry

Agricultural wasteo straws, husks, cobs

Animal farmingo e.g. whey from production

of diary products Clothes recycling Citrus peels Chicken feathers and more…..

PROBLEM: presence of different sugars

Time(min)

Enzymaticsaccharification

Glucose(mg/g DS)

Xylose(mg/g DS)

Arabinose(mg/g DS)

Galactose(mg/g DS)

Total(mg/g DS)

After 313 ± 8 198 ± 11 25 ± 3 18 ± 3 555 ± 25

Saha B., Iten L., Cotta M., Wu V. (2005) Dilute acid pretreatment, enzymatic saccharification and fermentation of wheat straw to ethanol. Process Biochem, 40, 3693‐3700. Yields from dilute acid pretreatment at 140°C and enzymatic saccharification of wheat straw (7.83%, w/v DS)

CELL TYPE 2: sequential growth: glucose>arabinose>xylose

CELL TYPE 1: cannot grow on 5‐carbons

• Optimal use of the raw material (waste biomass)• Production of monomers for later polymerisation• Production of polymers with a range of different qualities

BIOREFINERY TASK

Unmodified cell Designed cell

REMOVAL OF PHARMACEUTICALS FROM WASTE WATER

SERVICES

Future: consortium for participation in the Baltic see project (EU)

Käppalaverket

TECHNIQUES• Activated carbon• Ozonation• Biofilters

P

P

PP

P

• Capture of  pharmaceuticals (API´s) oncells with designed surfaces

• Cells are grown to high densityin biofilters

P