Energy consumption analysis for natural aggregate processing and its results (Atabey, Isparta, Turkey)

Purpose. This study was conducted to determine the amount of energy and water consumption in the production of aggregates for a certain period of time and also calculated the parameters that effect energy consumption in natural aggregate processing. Methods. The data obtained from the quarry site were used as a case study which is presented in the paper. It was discovered that during the winter season, less production and processing activities consume more electrical energy and less water. Findings. Energy consumption ratios for 5 years are presented in the paper with the calculated mean at 4.44 kWh. However, the energy consumed during the experimental study on the site was calculated to be 2.69 kWh. Additionally, benchmarking analysis was conducted on 4 different quarries for evaluation of energy consumption. Originality. This study suggests that environmental load decrease be investigated with respect to quarry processing as well as equipment, technology and use. The result of the study reveals that processing technology implemented in the plant was not economically viable. Practical implications. Two years after completion of the present study, processing at the quarry was stopped in 2015.Мета. Визначення витрат енергії та води в процесі виробництва нерудних матеріалів протягом тривалого проміжку часу шляхом обробки статистичних даних показників робочих процесів кар’єру й встановлення параметрів, що впливають на споживання енергії при переробці даної природної сировини. Методика. В роботі використано та проаналізовано комплекс статистичних даних за енерговитратами і витратами води, а також виробничий цикл видобутку на кар’єрі Атабей за 5-річний період. Для оцінки величини енерговитрат також був проведений порівняльний аналіз за чотирма різними кар’єрами. Результати. Отримані результати аналізу показують, що енергія, споживана протягом 5 років, знаходиться в інтервалі між 2.46 і 17.79 кВт·год, яка в середньому становить 4.44 кВт·год. Однак під час проведення польових експериментальних досліджень цей показник склав 2.69 кВт·год. Встановлено, що протягом зимового періоду, коли знижується виробнича активність, переробні потужності споживають більше енергії, але менше води. Зроблено висновок щодо економічної нерентабельності підприємства з переробки нерудних матеріалів в кар’єрі Атабей. Виявлено, що найбільш значимими факторами, що впливають на кількість енергії, споживаної при виробництві будівельних матеріалів, є геологічна мінливість, однорідність гравію, розміру зерна, масштаб виробництва, кліматичні умови, технологія та технічне обслуговування обладнання, організація й географія майданчика. Наукова новизна. Виявлено кореляційний взаємозв’язок споживаної енергії з обсягом виробництва будівельних матеріалів в умовах кар’єру Атабей, причому в зимовий період часу, коли знижуються темпи видобутку, споживання енергії по кар’єру істотно збільшується, а води – зменшується. Практична значимість. В 2015 році, через два роки після завершення даного дослідження, виробництво нерудних матеріалів у кар’єрі Атабей було зупинене, що свідчить про достовірність отриманих результатів.Цель. Определение затрат энергии и воды в процессе производства нерудных материалов в течение длительного периода времени посредством обработки статистических данных показателей рабочих процессов карьера, а также установление параметров, влияющих на потребление энергии при переработке данного природного сырья. Методика. В работе использован и проанализирован комплекс статистических данных по энергозатратам и расходу воды, а также производственный цикл добычи на карьере Атабей за 5-летний период. Для оценки величины энергозатрат также был проведен сравнительный анализ по четырем различным карьерам. Результаты. Полученные результаты анализа показывают, что энергия, потребляемая в течение 5 лет, находится в интервале между 2.46 и 17.79 кВт·ч, которая в среднем составляет 4.44 кВт·ч. Однако во время проведения полевых экспериментальных исследований этот показатель составил 2.69 кВт·ч. Установлено, что в течение зимнего периода, когда снижается производственная активность, перерабатывающие мощности потребляют больше энергии, но меньше воды. Сделаны вывод об экономической нерентабельности предприятия по переработке нерудных материалов в карьере Атабей. Выявлено, что наиболее значимыми факторами, влияющими на количество энергии, потребляемой при производстве строительных материалов, является геологическая изменчивость, однородность гравия, размера зерна, масштаб производства, климатические условия, технология и техническое обслуживание оборудования, организация и география площадки. Научная новизна. Выявлена корреляционная взаимосвязь потребляемой энергии с объемом производства строительных материалов в условиях карьера Атабей, причем в зимний период времени, когда снижаются темпы добычи, потребление энергии по карьеру существенно увеличивается, а воды – снижается. Практическая значимость. В 2015 году, через два года после завершения данного исследования, производство нерудных материалов в карьере Атабей было остановлено, что свидетельствует о достоверности полученных результатов.The author wishes to thank the quarry owner, ATABETON Construction Ltd., engineers and technicians for assistance in experimental works and providing the necessary data

Geological features and marble production qualities of Western Turkey

Purpose. Isparta Angle occurs along the Mesozoic carbonate axis. Carbonated rocks forming the Taurus belt are continuous with allochthonous and autochthonous features. The rocks in the region are abnormally contacted with each other and can be found as allochthons on each other. The contacts between the tectono-stratigraphic units are commonly tectonic with the carbonate platforms forming the autochthonous basement to the west and east. For this reason, the initial relations between the rock masses and their initial geographical locations are not known. Methods. Some of the carbonated rocks show similar characteristics to each other in terms of sedimentation environment, stratigraphic relations and some other characteristics; but they are separated from each other by different characteristics throughout the belt. Findings. In this study, relationships between mass and material properties of marbles, which are produced in the allochthonous and autochthonous parts of the carbonated rocks in the western part of the Taurus belt, were investigated. Originality. As a result of this study, it has been determined that the mass and material characteristics of autochthonous limestones are better in quality than those of allochthonous limestones. Practical implications. Marble production qualities and block efficiency of allochthonous and autochthonous rocks have been evaluated.Мета. Виявлення геологічних особливостей залягання і властивостей автохтонних та алохтонних карбонатних порід Західної Туреччини для можливості їх промислового освоєння. Методика. Аналіз геологічної й тектонічної карт Південно-Західної Туреччини для вивчення стратиграфічних і структурних особливостей автохтонних та алохтонних карбонатних порід. Досліджено фізико-механічні властивості карбонатних порід Таврського поясу. Міцність зразків на розтяг були виконані відповідно до процедур, рекомендованих ISRM. Програма лабораторних випробувань включала визначення природної маси одиниці, водонасиченості, пористості, міцності на одноосьове стиснення, втрати на стирання. Результати. Відзначено, що у Таврському поясі карстифікація і багатошарові надвиги, що впливають на автохтонні вапняки й пов’язані з ними системи розломів і тріщин зсуву, є провідними факторами, які безпосередньо впливають на виробництво мармуру та вихід блоків у регіоні. Надана кількісна оцінка фізико-механічним властивостями алохтонних та автохтонних карбонатних порід. Акцентується увага щодо необхідності вимірювання на поверхнях порід системи тріщинуватості й за допомогою комп’ютерної обробки визначення ідеальних розмірів блоків у процесі видобутку. Встановлено, що для збільшення виходу блоків під час роботи їх необхідно різати перпендикулярно домінуючим тріщинам і поверхням руйнування. Рекомендується всі необхідні стратиграфічні вимірювання проводити у польових умовах і в разі, якщо у досліджуваній зоні є карстифіковані й заповнені зони, вони повинні бути враховані у стратиграфічних картах і розрізах. Наукова новизна. Для умов Таврського поясу встановлено, що масові та матеріальні характеристики автохтонних вапняків перевершують за якістю характеристики алохтонних вапняків, і вони можуть розглядатися як першочергові родовища для видобутку блочного каменю відкритим способом. Практична значимість. Проведення інженерно-геологічних робіт до процесу видобутку мармурового блочного каменю дозволить уточнити запаси й підвищити привабливість родовища до освоєння, а також знизити майбутні виробничі витрати шляхом визначення необхідної структури виробництва відповідно до даних досліджень.Цель. Выявление геологических особенностей залегания и свойств автохтонных и аллохтонных карбонатных пород Западной Турции для возможности их промышленного освоения. Методика. Анализ геологической и тектонической карт Юго-Западной Турции для изучения стратиграфических и структурных особенностей автохтонных и аллохтонных карбонатных пород. Исследованы физико-механические свойства карбонатных пород Таврского пояса. Прочность образцов на растяжение были выполнены в соответствии с процедурами, рекомендованными ISRM. Программа лабораторных испытаний включала определение естественной массы единицы, водонасыщенности, пористости, прочности на одноосное сжатие, потери на истирание. Результаты. Отмечено, что в Таврском поясе карстификация и многослойные надвиги, воздействующие на автохтонные известняки и связанные с ними системы разломов и трещин сдвига, являются ведущими факторами, непосредственно влияющими на производство мрамора и выход блоков в регионе. Дана количественная оценка физико-механическим свойствам аллохтонных и автохтонных карбонатных пород. Акцентируется внимание о необходимости измерения на поверхностях пород системы трещиноватости и при помощи компьютерной обработки определения идеальных размеров блоков в процессе добычи. Установлено, что для увеличения выхода блоков во время работы их необходимо резать перпендикулярно доминирующим трещинам и поверхностям разрушения. Рекомендуется все необходимые стратиграфические измерения производить в полевых условиях и в случае, если в исследуемой зоне имеются карстифицированные и заполненные зоны, они должны быть учтены в стратиграфических картах и разрезах. Научная новизна. Для условий Таврского пояса установлено, что массовые и материальные характеристики автохтонных известняков превосходят по качеству характеристики аллохтонных известняков, и они могут рассматриваться как первоочередные месторождения для добычи блочного камня открытым способом. Практическая значимость. Проведение инженерно-геологических работ до процесса добычи мраморного блочного камня позволит уточнить запасы и повысить привлекательность месторождения к освоению, а также снизить будущие производственные потери путем определения подходящей структуры производства в соответствии с данными исследованиями.The authors would like to thank the anonymous reviewers for their valuable comments and suggestions to improve the quality of the paper. This research did not receive any specific grant from funding agencies in the public, commercial, or not-for-profit sectors

The exon 13 duplication in the BRCA1 gene is a founder mutation present in geographically diverse populations

Cataloged from PDF version of article.Recently, a 6-kb duplication of exon 13, which creates a frameshift in the coding sequence of the BRCA1 gene, has been described in three unrelated U.S. families of European ancestry and in one Portuguese family. Here, our goal was to estimate the frequency and geographic diversity of carriers of this duplication. To do this, a collaborative screening study was set up that involved 39 institutions from 19 countries and included 3,580 unrelated individuals with a family history of the disease and 934 early-onset breast and/or ovarian cancer cases. A total of 11 additional families carrying this mutation were identified in Australia (1), Belgium (1), Canada (1), Great Britain (6), and the United States (2). Haplotyping showed that they are likely to derive from a common ancestor, possibly of northern British origin. Our results demonstrate that it is strongly advisable, for laboratories carrying out screening either in English-speaking countries or in countries with historical links with Britain, to include within their BRCA1 screening protocols the polymerase chain reaction-based assay described in this report

The effect of Si(x)N(y) interlayer on the quality of GaN epitaxial layers grown on Si(111) substrates by MOCVD

Cataloged from PDF version of article.In the present paper, the effects of nitridation on the quality of GaN epitaxial films grown on Si(111) substrates by metal-organic chemical vapor phase deposition (MOCVD) are discussed. A series of GaN layers were grown on Si(111) under various conditions and characterized by Nomarski microscopy (NM), atomic force microscopy (AFM), high resolution X-ray diffraction (HRXRD), and room temperature (RT) photoluminescence (PL) measurements. Firstly, we optimized LT-AlN/HT-AlN/Si(111) templates and graded AlGaN intermediate layers thicknesses. In order to prevent stress relaxation, step-graded AlGaN layers were introduced along with a crack-free GaN layer of thickness exceeding 2.2 mu m. Secondly, the effect of in situ substrate nitridation and the insertion of an Si(x)N(y) intermediate layer on the GaN crystalline quality was investigated. Our measurements show that the nitridation position greatly influences the surface morphology and PL and XRD spectra of GaN grown atop the Si(x)N(y) layer. The X-ray diffraction and PL measurements results confirmed that the single-crystalline wurtzite GaN was successfully grown in samples A (without Si(x)N(y) layer) and B (with Si(x)N(y) layer on Si(111)). The resulting GaN film surfaces were flat, mirror-like, and crack-free. The full-width-at-half maximum (FWHM) of the X-ray rocking curve for (0002) diffraction from the GaN epilayer of the sample B in omega-scan was 492 arcsec. The PL spectrum at room temperature showed that the GaN epilayer had a light emission at a wavelength of 365 nm with a FWHM of 6.6 nm (33.2 meV). In sample B, the insertion of a Si(x)N(y) intermediate layer significantly improved the optical and structural properties. In sample C (with Si(x)N(y) layer on Al(0.11)Ga(0.89)N interlayer). The in situ depositing of the, however, we did not obtain any improvements in the optical or structural properties. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved

A study of semi-insulating GaN grown on AlN buffer/sapphire substrate by metalorganic chemical vapor deposition

Cataloged from PDF version of article.We report the remarkably improved crystal quality of semi-insulating GaN grown by metalorganic chemical vapor deposition on an AlN buffer layer, which is deposited on sapphire substrate. The electrical and structural properties are characterized by dark current-voltage transmission line model and X-ray diffraction measurements. It is found that the crystal quality of the GaN epilayer is strongly related with the growth temperature of the decreased-temperature GaN interlayer. In comparison with the normal GaN grown on sapphire, the crystal quality is remarkably improved along with a semi-insulating electrical character. The high-mobility field effect transistors device based on the semi-insulating GaN shows good pinch off properties. Our electrical measurement results of GaN grown directly on an AlN buffer indicated that the as-grown-undoped GaN is naturally semi-insulating material. The origination of the residual donors in normal GaN grown on sapphire substrate is also discussed. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved

The influence of thickness and ammonia flow rate on the properties of AIN layers

Cataloged from PDF version of article.Undoped AlN layers have been grown on c-plane sapphire substrates by metal-organic chemical vapor deposition in order to study the effects of ammonia (NH3) flow rate and layer thickness on the structural quality and surface morphology of AlN layers by high-resolution X-ray diffraction, scanning electron microscopy, and atomic force microscopy. Lower NH3 flow rate improves crystallinity of the symmetric (0 0 0 2) plane in AlN layers. Ammonia flow rate is also correlated with surface quality; pit-free and smooth AlN surfaces have been obtained at a flow rate of 70 standard cm(3) per minute. Thicker AlN films improve the crystallinity of the asymmetric (1 0 1 (1) over bar 2) plane. (c) 2011 Elsevier Ltd. All rights reserved

The profile of temperature and voltage dependent series resistance and the interface states in (Ni/Au)/Al0.3Ga0.7N/AlN/GaN heterostructures

Cataloged from PDF version of article.The profile of the interface state densities (N(ss)) and series resistances (R(s)) effect on capacitance-voltage (C-V) and conductance-voltage (G/omega-V) of (Ni/Au)/Al(x)Ga(1-x)N/AlN/GaN heterostructures as a function of the temperature have been investigated at 1 MHz. The admittance method allows us to obtain the parameters characterizing the metal/semiconductor interface phenomena as well as the bulk phenomena. The method revealed that the density of interface states decreases with increasing temperature. Such a behavior of N(ss) can be attributed to reordering and restructure of surface charges. The value of series R(s) decreases with decreasing temperature. This behavior of R(s) is in obvious disagreement with that reported in the literature. It is found that the N(ss) and R(s) of the structure are important parameters that strongly influence the electrical parameters of (Ni/Au)/Al(x)Ga(1-x)N/AlN/GaN(x = 0.22) heterostructures. In addition, in the forward bias region a negative contribution to the capacitance C has been observed, that decreases with the increasing temperature. Copyright (C) 2010 John Wiley & Sons, Ltd

On the profile of frequency dependent dielectric properties of (Ni/Au)/GaN/Al0.3Ga0.7N heterostructures

Cataloged from PDF version of article.The voltage (V) and frequency (f) dependence of dielectric characteristics such as dielectric constant (epsilon'), dielectric loss (epsilon ''), dielectric loss tangent (tan (5) and real and imaginary part of electrical modulus (M' and M '') of the (Ni/Au)/GaN/Al0.3Ga0.7N heterostructures have been investigated by using experimental admittance spectroscopy (capacitance-voltage (C-V) and conductance-voltage (G/w-V)) measurements at room temperature. Experimental results show that the values of the epsilon', epsilon '', tan delta and the real and imaginary parts of the electric modulus (M' and M '') obtained from the C and G/w measurements were found to be strong function of frequency and applied bias voltage especially in depletion region at low frequencies. These changes in dielectric parameters can be attributed to the interfacial GaN cap layer, interface polarization and a continuous density distribution of interface states and their relaxation time at metal/semiconductor interface. While the values of the epsilon' decrease with increasing frequencies, tan delta, M' and M '' increase with the increasing frequency. Also, the dielectric loss (epsilon '') have a local maximum at about frequency of 100 kHz. It can be concluded that the interface polarization can occur more easily at low frequencies with the number of interface states located at the metal/semiconductor interface. (C) 2010 Elsevier Ltd. All rights reserved