Development of approaches for the utilization of wood residues and waste from the processing of wood and composite structural materials in furniture manufacturing at LLC «Fortuna-Mebli»
DOI:
https://doi.org/10.36930/42255108Keywords:
furniture manufacturing; wood residues; composite waste; reuse; biofuel; particleboard; MDF; resource efficiency; landfill diversion; utilization, technology, used wood, circular economy, CO2Abstract
The paper addresses the generation and reuse of wood residues and composite waste in furniture manufacturing under the principles of a circular economy. The aim is to develop and substantiate effective recovery routes—mechanical reuse, panel production, and bioenergy –optimized against economic and environmental criteria. The methodology covers 2022-2024 flow accounting, waste classification (solid offcuts; fine fractions—sawdust, shavings), a plant-level mass-balance model with an allocation matrix, volume-to-mass conversions considering density and moisture, an economic model (revenues/costs/avoided landfill fees), energy and carbon assessment (LHV, emission factors), and sensitivity analysis. Results show a steady reduction of total waste from 54.80 m³ (2022) to 30.48 m³ (2024) (–44%), driven mainly by solid offcuts (35.23 to 19.58 m³). The proposed 2024 allocation achieves ≈95% landfill diversion (28.95 m³): prioritizing mechanical reuse of offcuts (glulam blocks/pallets/components) and directing fines to biofuel and secondary feedstock for PB/MDF. The baseline yearly economic effect reaches ≈UAH 0.25 million (including ≈UAH 0.23 million operating margin and ≈UAH 23k avoided landfill costs). The biofuel stream delivers ≈11.35 MWh/year and avoids ≈2.29 t CO2 (if substituting natural gas) or ≈3.86 t CO2 (coal). Scientific novelty lies in combining a cascade use strategy with an integrated, enterprise-level mass-balance model aligning technological, economic, and environmental indicators. Practical significance is a reproducible toolkit for waste management, capacity planning, and resource-efficiency KPIs deployment in furniture plants
References
Bajpai, P. Management of Pulp and Paper Mill Waste. – Springer, 2015. – 425 p.
FAO Forestry Paper 179. Wood energy. – Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome, 2010.
Ferents O.B. (2006). To develop science-based norms of wood consumption in the manufacture of joinery-building products / Report on research work]. – Lviv: UNFU, 2006. – 144 p. (in Ukrainian).
Gayda S.V. (2007) Research of concentration of operations is in modern furniture Productsion. Forest-ry, Forest, Paper and Woodworking Industry, 33, 73-79, (in Ukrainian). https://doi.org/10.36930/42073314
Gayda S.V. (2010) A comparative analysis of physical and mechanical parameters of variously designed glued boards made of post-consumer recovered wood. Forestry, Forest, Paper and Woodworking Industry, 36, 81-91. https://doi.org/10.36930/42103612
Gayda S.V. (2011) Comparative analysis of bending particularities for various post-consumer wood spe-cies and age categories. Forestry, Forest, Paper and Woodworking Industry, 37.1, 84-88, (in Ukrainian). https://doi.org/10.36930/421137121
Gayda S.V. (2012) Production techniques and properties of fuel pellets produced from post-consumer wood. Forestry, Forest, Paper and Woodworking Industry 38, 112-150. https://doi.org/10.36930/42123822
Gayda S.V. (2013) Resource-saving technologies of recycling of post-consumer wood. Scientific Bulletin of NULES of Ukraine: Technology and Energy 185(2), 271-280, (in Ukrainian).
Gayda S.V. (2013) Technologies and recommendations on the utilization of post-consumer wood in woodworking industry. Forestry, Forest, Paper and Woodworking Industry, 39.1, 48-67, (in Ukrainian). https://doi.org/10.36930/42133909
Gayda S.V. (2013) The technological solutions for recycling of post-consumer wood. Proceedings of I In-ternational Interdisciplinary Scientific Conference Formation of stable outlook as the basis of sustainable de-velopment (Ukraine, Lviv, 14-16 March 2013) UNFU: Lviv, 5-11.
Gayda S.V. (2013). Techniques for utilization of post-consumer wood in the production of fuel pellets and briquettes. Proceedings of the XXI International symposium Adhesives in Woodworking Industry (Slo-vakia, Zvolen Juve 23-26. 2013). TU Zvolen, 119-130.
Gayda S.V. (2013). The technological solutions for recycling of post-consumer wood. Proceedings of I International Conference (Ukraine, 14-16 March 2013) UNFU: Lviv, 5-11.
Gayda S.V. (2013). Розроблення технології виробництва паливних гранул на основі енергетичного потенціалу вживаної деревини [Development of technology for the production of fuel pellets based on the energy potential of used wood]. Scientific Bulletin of UNFU 23.14:83-93. (in Ukrainian).
Gayda S.V. (2014). Sposoby podgotovki k pererabotke vtorichno ispol'zuyemoy drevesiny iglofrezernymi i shchotochnymi stankami [Preparation methods for processing of post-consumer wood needle-milling and brushing machines]. Actual problems of forest complex 40, 65-69.
Gayda S.V. (2014). Techniques for recycled of post-consumer wood in the production of quality parti-cleboard. Forestry, Forest, Paper and Woodworking Industry 40, 41-51.
Gayda S.V. (2014). Teoreticheskoye obosnovaniye podkhoda po prognozirovaniyu prochnosti drevesnostruzhechnykh plit iz vtorichno ispol'zuyemoy drevesiny [The theoretical rationale for the approach on the prediction the strength of particleboard from recycled wood]. Actual problems 38:212-216.
Gayda S.V. (2016). A investigation of form of stability of variously designed blockboards made of post-consumer wood // ProLigno: Scientific Journal. «TRANSILVANIA» din Brasov. 12(1).22-31.
Gayda S.V. (2016). Ecological and technological aspects of recycling post-consumer wood for produc-tion compacted materials]. Lesnoy vestnik / Forestry bulletin of MSFU 20(3).15-22.
Gayda S.V. (2016). Research on physical and mechanical characteristics of front blockboards made from post-consumer wood // Forestry, Forest, Paper and Woodworking Industry. 42:33-50. doi: https://doi.org/10.36930/42164206
Gayda S.V. (2016). Технологічні підходи до поверхневого очищення вживаної деревини голкофре-зерним інструментом [Technological approaches to cleaning of surface of post-consumer wood of needle-milling tools]. Bulletin of KhNTUA 178:3-11(in Ukrainian).
Gayda S.V. (2017). A technology and properties of furniture board (FB) made of post-consumer wood (PCW). Actual problems of forest complex 48:34-38.
Gayda S.V. (2017). The complex studies on the change of elastic properties of post-consumer fir wood with age. Forestry, Forest, Paper and Woodworking Industry 43:58-72 (in Ukrainian). doi: https://doi.org/10.36930/42174308
Gayda S.V. (2017). Using fuzzy expert systems for decision support in the process of post-consumer wood sorting. Forestry, Forest, Paper and Woodworking Industry 43:5-20 (in Ukrainian). doi: https://doi.org/10.36930/42174301
Gayda S.V. (2018). A investigation and analysis of characteristics of solid furniture boards made of post-consumer wood. Forestry, Forest, Paper and Woodworking Industry 44:15-25 (in Ukrainian). doi: https://doi.org/10.36930/42184402.
Gayda S.V. (2018). Strength of combined blockboard made of post-consumer wood (PCW). Bulletin of KhNTUA 197:3-9, (in Ukrainian).
Gayda S.V. (2019). Scientific and technical basis of the use of used wood in woodworking: thesis of the Doctor of Technical Sciences in the specialty 05.23. – Lviv: UNFU. – 465 (in Ukrainian).
Gayda S.V. (2023). Determination of the circularity indicator in the forest sector according to the prin-ciples of the circular economy . Forestry, Forest, Paper and Woodworking Industry 49: 99-114, (in Ukrainian). doi: https://doi.org/10.36930/42234908
Gayda S.V. (2023). State and analysis of the dynamics indicators of the production volume of the woodworking and furniture industry. Forestry, Forest, Paper and Woodworking Industry 49: 4-19 (in Ukraini-an). doi: https://doi.org/10.36930/42234901
Gayda S.V., Kiyko O.A. (2018). Shape stability as a quality criterion for PCW-made blockboards. Sci-entific Works of the Forestry Academy of Sciences of Ukraine 17:185-192 (in Ukrainian). doi: https://doi.org/10.15421/412135
Gayda S.V., Kiyko O.A. (2020). Determining the regime parameters for the surface cleaning of post-consumer wood by a needle milling tool. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 [1 [107]], 89–97. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.212484.
Gayda S.V., Kiyko O.A. (2020). The investigation of properties of blockboards made of post-consumer wood. Poznan : Drewno, 63 [206], 77-102. doi: https://doi.org/10.12841/wood.1644-3985.352.10.
Gayda S.V., Voytovych I.G. (2017). Durability and stability of elements for beam furniture products made from post-consumer wood are investigated. Bulletin of KhNTUA 189:62-70.
Gayda S.V., Maksymiv V.M. (2007) Analysis, features, problems and experience of the use of addi-tional resources of raw material – wastes and of used wood // Forestry, Forest, Paper and Woodworking Indus-try, 33:63-73. (in Ukrainian). https://doi.org/10.36930/42073313
Gayda, S. (2011) Recycled of post-consumer wood is for the production of particleboard in Ukraine. Proceedings of the XXI International symposium Adhesives in Woodworking Industry (Slovakia, Zvolen Juve 29 – July 01. 2012). TU Zvolen, 108-121.
Gayda, S. (2011) The investigation of physical and mechanical properties of wood particleboards made from post-consumer wood. Forestry, Forest, Paper and Woodworking Industry, 37.2, 95-110. https://doi.org/10.36930/421137221
Gayda, S., Dyak, T. (2011). The analysis of economic efficiency of post-consumer wood use for parti-cleboard manufacture for LLC Swisspan Limited // Forestry, Forest, Paper and Woodworking Industry 37.2:129-136. doi: https://doi.org/10.36930/421137221
Gayda, S.V. (2007). Проблема деревної сировини у Європі та Україні / Problema derevnoyi syrovyny u Yevropi ta Ukrayini [А problem of arboreal raw material is in Europe and Ukraine]. Forestry, Forest, Paper and Woodworking Industry 33:55-63 (in Ukrainian). https://doi.org/10.36930/42073312
Hill, C. A. S. Wood Modification: Chemical, Thermal and Other Processes. – Wiley, 2006. – 260 p.
Hoffman, S.; Dotson, N.; Lima, V.; Gray, Ch. (2024). Hoffman et al., 2024_supplemental. figshare. Online resource. https://doi.org/10.6084/m9.figshare.25122929.v2
Koryachko V.A., Kushpit A.S., Kushpit O.M., Andrashek Yo.V. (2016). The study of the blockboard shape stability depending on the design. Forestry, Forest, Paper and Woodworking Industry 42: 28-33.
Kozlowski, R., & Helwig, M. Sustainable development of wood-based industries through utilization of residues // Journal of Cleaner Production. – 2018. – Vol. 172. – P. 4184–4192.
Kryvyk O.O., Mayevskyy V.O. (2011) Dynamics of shape stability change for glued panels with a combination of different wood species. Forestry, Forest, Paper and Woodworking Industry, 37(1), 30-33.
Laufenberg T, Ayrilmis N, White R (2006) Fire and bending properties of blockboard with fire retard-ant treated veneers. Holz als Roh- und Werkstoff. Vol. 64(2), 137–143.
Lesiv L.E. (2022). Study of the characteristics of combined of blockboards made of post-consumer wood. Forestry, Forest, Paper and Woodworking Industry. 48:69-86, (in Ukrainian). doi: https://doi.org/10.36930/42214806
Malkapuram, R., Kumar, V., & Singh, N. Recent development in natural fiber reinforced polypropylene composites // Journal of Reinforced Plastics and Composites. – 2009. V. 28(10). – P. 1169–1189.
Medvid L.M. (2021). Post-consumer wood – an additional reserve of raw materials for construction ma-terials. Forestry, Forest, Paper and Woodworking Industry 47:34-46, (in Ukrainian). doi: https://doi.org/10.36930/42214706
Medvid L.V. (2018). Systematization of wood waste – the basis of their effective use // Forestry, Forest, Paper and Woodworking Industry 44: 91-104, (in Ukrainian). doi: https://doi.org/10.36930/42184412
Medvid L.V., Gayda S.V. (2023). Determination of the strength indicators of normal blockboard made of post-consumer wood . Forestry, Forest, Paper and Woodworking Industry 49: 85-98, (in Ukrainian). doi: https://doi.org/10.36930/42234907
Murray A., Skene K., Haynes K. (2017) : The circular economy: an interdisciplinary exploration of the concept and application in a global context. J. Bus. Ethics, № 140(3). Р. 369-380. https://doi.org/10.1007/s10551-015-2693-2.
Tuomasjukka D., Athanassiadis D. & Vis M. (2017): Threefold sustainability impact assessment method comparison for renewable energy value chains, International Journal of Forest Engineering, 28:2, 116-122, doi: https://doi.org/10.1080/14942119.2017.1318549.
Pásztory, Z., & Gorbacheva, G. Utilization of wood industry wastes in composite materials // European Journal of Wood and Wood Products. – 2021. – Vol. 79(6). – P. 1371–1382.
Podibka, T.I., & Kiyko, O.A. (2019). A study of the influence of the transverse dimensions of beech of strips on the form of stability of furniture board. Forestry, Forest, Paper and Woodworking Industry, 45, 155-171. https://doi.org/10.36930/42194521 (in Ukrainian).
Suominen T., Kunttu J., Jasinevičius G., Tuomasjukka D. & Lindner M. (2017). Trade-offs in sus-tainability impacts of introducing cascade use of wood, Scandinavian Journal of Forest Research,
Titus, B.D., Brown, K., & Helmisaari, HS. et al. (2021). Sustainable forest biomass: a review of cur-rent residue harvesting guidelines. Energ Soc 11, 10. https://doi.org/10.1186/s13705-021-00281-w.
Werner F., Taverna R., Hofer P., Thürig E., Kaufmann E. (2010) : National and global greenhouse gas dynamics of different forest management and wood use scenarios: a model-based assessment. Environ. Sci. Pol., https://doi.org/10.1016/j.envsci.2009.10.004.
Gayda S.V. (2011). Recovered wood is additional resource of raw material. Forestry, Forest, Paper and Woodworking Industry 37(1), 238-244. (In Ukrainian). https://doi.org/10.36930/421137165
Гайда С.В. Аналіз динаміки показників основних конструкційних матеріалів в контексті цирку-лярної економіки. Ліс. госп-во, ліс., папер. та деревооб. пром-сть. – 2024, вип. 50. – С. 29-40. doi: https://doi.org/10.36930/42245003
Гайда С.В. Аналіз тенденції основних показників деревинозаготовчої галузі в контексті цирку-лярної економіки. Ліс. госп-во, ліс., папер. та деревооб. пром-сть. – 2024, вип. 50. – С. 4-15. doi: https://doi.org/10.36930/42245001
Гайда С.В. Аналіз тенденцій обсягів виробництва конструкційних матеріалів в Україні та Європі. Ліс. госп-во, ліс., папер. та деревооб. пром-сть. – 2025, вип. 51. – С. 33-48. doi: https://doi.org/10.36930/42255103
Гайда С.В. Визначення характеристик столярних плит із вживаної деревини: матеріали тез допо-відей міжнародної НПК (05-06.06.2025 р.). – Харків : ДБТУ, 2025. – С. 118-120. https://doi.org/10.5281/zenodo.17079555
Гайда С.В. Встановлення показника циркулярності в лісовому секторі: матеріали тез доповідей XІV Міжнародної НПК (23-24.05.2024). – Чернігів : НУ «ЧП», 2024. – Т.2. – С. 192-194.
Гайда С.В. Динаміка показників деревинозаготовчої галузі в контексті циркулярної економіки. Ліс. госп-во, ліс., папер. та деревооб. пром-сть. – 2025, вип. 51. – С. 4-16. doi: https://doi.org/10.36930/42255101
Гайда С.В. Основи створення гнучких виробничих систем. Гнучкі автоматизовані виробництва та робототехніка в деревообробці: Ч.1. – Львів: ЦНТЕІ, 1998. – 149 с.
Гайда С.В. Реалізація принципів циркулярної економіки в лісовому секторі: матеріали тез Н-ПК (24-25.05.2025 р.). – Харків : ДБТУ, 2025. – С. 110-112. https://doi.org/10.5281/zenodo.15849808
Гайда С.В. Технології вживаної деревини як дієві механізми для реалізації принципів циркулярної економіки: матеріали тез НПК (05-06.06. 2025). – Харків : ДБТУ, 2025. – С. 137-139.
Гайда С.В., Гузь М.М., Никитюк Л.О. Корневая древесина-источник дополнительного сырья для плитного производства. Тези (21-25.09.1992). Архангельск: ЦНИИМОД. – С. 88-89.
Гайда С.В., Кшивецький Б.Я. Оперативно-виробниче планування гнучких виробничих систем // Метод. вказівки. – Львів : ЦНТЕІ, 2000. – 29 с.
Гайда С.В., Кшивецький Б.Я. Проектування гнучких виробничих систем: Метод. вказівки. – Львів : ЦНТЕІ, 1998. – 34 с.
Гайда С.В., Лесів Л.Е. Міцність комбінованих столярних плит із вживаної деревини ялиці: мате-ріали тез доповідей всеукраїнської НПК (24-25.04.2025 р.). – Харків : ДБТУ, 2025. – С. 128-130. https://doi.org/10.5281/zenodo.15849808
Гайда С.В., Лесів Л.Е. Побудова моделі міцності зрощених заготовок із вживаної деревини ялиці: матеріали тез Н-ПК (7-8.10.2024 р.). – Харків : ДБТУ, 2024. – С. 187-189. https://biotechuniv.edu.ua/wp-content/uploads/2024/12/conf-07-08-10-24-mater.pdf
Гайда С.В., Лесів Л.Е. Порівняльний аналіз комбінованих столярних плит із вживаної деревини: матеріали тез XІV МН-ПК (23–24.05.2024 р.). – Чернігів : НУ «ЧП», 2024. – Т.1. – С. 215-217.
Гайда С.В., Медвідь Л.В. Дослідження міцності при статичному згині столярних плит із вживаної деревини: матеріали тез доповідей всеукраїнської НПК (7-8.10 .024 р.). – Харків : ДБТУ, 2024. – С. 193-195. https://biotechuniv.edu.ua/wp-content/uploads/2024/12/conf-07-08-10-24-mater.pdf
Гайда С.В., Медвідь Л.В. Міцність звичайних столярних плит із вживаної деревини: матеріали тез доповідей XІV МНПК (23–24 травня 2024 р.). – Чернігів : НУ «ЧП», 2024. – Т.1. – С. 213-214.
Гайда С.В., Медвідь Л.В. Побудова математичної моделі міцності столярних плит різних конс-трукцій із вживаної деревини. Наукові праці Лісівничої академії наук України : зб. наук. праць. – 2024, вип. 27. – С. 180-189. https://doi.org/10.15421/412426
Гайда С.В., Медвідь Л.В. Технологія поверхневого очищення вживаної деревини голкофрезерним інструментом: матеріали тез Н-ПК (24-25.05.2025 р.). – Харків : ДБТУ, 2025. – С. 134-136. https://doi.org/10.5281/zenodo.15849808
Гайда С.В., Подібка Т.І. Вплив товщини рейок на формостійкість меблевих щитів: Матеріали тез доповідей XV МНПК (22-23.05.2025 р.). – Чернігів : НУ «ЧП», 2025. – Т.1. – С. 184-186. https://conference-chernihiv-polytechnik.com/kzyatps-2025/
Гайда С.В., Подібка Т.І. Забезпечення площинності меблевих щитів із бука європейського: мате-ріали тез доповідей всеукраїнської НПК (24-25.04.2025 р.). – Харків : ДБТУ, 2025. – С. 137-139. https://doi.org/10.5281/zenodo.15849808
Гайда С.В., Подібка Т.І. Формостійкість меблевих щитів із сосни звичайної: матеріали тез допові-дей XІV Міжнародної НПК (23–24.05.24). – Чернігів : НУ «ЧП», 2024. – Т.1. – С. 211-212.
Гайда С.В., Удовицький О.М., Салабай Р.Г. Міцність столярно-будівельного погонажу із зро-щених MDF-заготовок: Матеріали тез XV МН-ПК (22-23.05.2025 р.). – Чернігів : НУ «ЧП», 2025. – Т.2. – С. 150-151. https://conference-chernihiv-polytechnik.com/kzyatps-2025/
Гайда С.В., Ференц О.Б. Порівняльний аналіз альтернативних технологій дерев’яного будинкобу-дування. Ліс. госп-во, ліс., папер. та деревооб. пром-сть. – 2025, вип. 51. – С. 49-63. doi: https://doi.org/10.36930/422255104
Гайда, С.В. Перспективи роботизації меблевої промисловості України. Обладнання та інструмент для професіоналів. – Харків: Graf-X. – 2003. – Вип. 11 – С. 36-37.
Гайда, С.В. Прогресивні плитні матеріали MDF та OSB. Обладнання та інструмент для професіо-налів. – Харків: Graf-X. – 2004. – Вип. 1 – С. 30-32.
Гайда, С.В. Що нам важко стілець зробити? Обладнання та інструмент для професіоналів. – Хар-ків: Graf-X. – 2004. – Вип. 3 – С. 44-52.
Гайда, С.В. Обладнання для прогресивних технологій розкрою деревини. Обладнання та інстру-мент для професіоналів. – Харків: Graf-X. – 2005. – Вип. 5 – С. 28-38.
Гайда С.В. Матеріали для виготовлення виробів з деревини: Навч. пос. – Л.: ВМС, 2000. - 160 с.
Киянка В.В., Гайда С.В. Визначення динаміки утворення деревинних залишків та відходів виро-бничої діяльності на ТзОВ «Фортуна-меблі». Ліс. госп-во, ліс., папер. та деревооб. пром-сть. – 2024, вип. 50. – С. 103-116. doi: https://doi.org/10.36930/42245009
Удовицький О.М., Гайда С.В. Салабай Р.Г. Некондиційна деревина у бетонних виробах: Матері-али тез доповідей XV МНПК (22-23.05.25). – Чернігів : ЧП, 2025. – Т.2. – С. 141-142. https://conference-chernihiv-polytechnik.com/kzyatps-2025/
Лесів Л.Е., Гайда С.В. Залежність міцності зрощених заготовок від характеристик зубчастого з’єднання: Матеріали тез XV МН-ПК (22-23.05.2025 р.). – Чернігів : НУ «ЧП», 2025. – Т.1. – С. 192-194. https://conference-chernihiv-polytechnik.com/kzyatps-2025/
Лесів Л.Е., Гайда С.В., Салапак Л.В. Розроблення математичної моделі міцності зрощених заго-товок із вживаної деревини ялиці. Ліс. госп-во, ліс., папер. та деревооб. пром-сть. – 2024, вип. 50. – С. 16-28. doi: https://doi.org/10.36930/42245002
Максимів В.М., Гайда С.В. Аналіз, особливості, проблеми та досвід використання додаткових ресурсів сировини – відходів та вживаної деревини. Ліс. госп-во, ліс., папер. та деревооб. пром-сть. –2007, вип. 33. –С. 63-73. https://doi.org/10.36930/42073313
Медвідь Л.В., Гайда С.В. Математична модель формостійкості звичайних столярних плит із вжи-ваної деревини: Матеріали тез XV МН-ПК (22-23.05.2025 р.). – Чернігів : НУ «ЧП», 2025. – Т.1. – С. 188-190. https://conference-chernihiv-polytechnik.com/kzyatps-2025/
Downloads
Published
Issue
Section
How to Cite
