Abstract
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The objectives of this research were to characterize the geochemical and microbiological compositions of water, to investigate the process of water-rock interaction in the water curtain system and to develop efficient treatment to prevent clog development. Waters in the vicinity of an LPG storage cavern site in Korea were sampled and analyzed. Hardness and pH in injection water ranged from 67 to 91 mg/L and 6.4 to 6.8, respectively, which were lower than the permissible levels of injection water quality of Korea National Oil Corporation(KNOC). Seepage water samples showed high pH of 10.3～12.1 due to the dissolution of concrete on the cavern surface. Mean concentrations of Cl-, SO42-, Fe and Mn in both the injection and seepage waters were considerably lower than the permissible levels set by KNOC. BTEX were not detected in the seepage water. Microbial community structure was mainly composed of aerobic, slime-forming, hydrocarbon-degrading and petroleum-degrading bacteria. The number of these bacteria in the seepage water was lower than that of the injection and monitoring well waters, which indicated that there was no abrupt increase of bacteria in the caverns. From the results of geochemical modeling using WATEQ4F program, calcite and brucite showed the oversaturation state in some of the monitoring and seepage water samples due to the dissolution of concrete, but water samples in the upper part of the caverns were undersaturated for these minerals. Therefore it can be inferred that there is no possibility of precipitation of these minerals in the upper part of the caverns.
본 연구에서는 한국석유공사 기지에서 운영되는 지하 LPG 비축기지의 안정적 운영을 위해 수장막 시스템의 주입수, 수벽터널수, 삼출수와 주변 지표수·지하수에 대하여 수리지구화학적 및 미생물학적 분석과 해석을 통하여 수장막 시스템 운영에 가장 큰 장애요소중 하나인 클로깅의 발생을 예방하고 안정적 주입수 확보를 위한 중요한 기초 수질분석 자료를 제공하고자 하였다. 주입수의 경우 pH는 6.4～6.8로, 경도는 69～91 mg/L로 석유공사 주입용수의 수질기준을 만족하고 있다. 그러나, 공동삼출수의 경우, pH 10.3～12.1의 강알칼리성의 특징을 나타내며, 이는 선행 연구에서 수회 보고된 바와 같이 비축공동에서 일반적으로 관찰되는 현상으로서 그 원인은 공동 내부에 타설된 숏크리트의 용해 때문으로 판단된다. 주입수내 Cl-, SO42-, Fe, Mn 함량이 석유공사 주입용수의 수질기준보다 훨씬 낮은 함량을 나타내었으나, 삼출수의 경우 Cl-과 SO42-의 함량이 주입수에 비하여 상대적으로 높게 나타나고 있다. 삼출수내 BTEX 함량은 검출되지 않았다. 물시료에 대한 미생물분석 결과 호기성세균, 점액성세균, 석유자화균, 원유분해세균 등이 총세균수의 대부분을 차지하고 있으며, 주입수인 지하수와 삼출수내 미생물 함량을 비교해 볼 때 공동 내에서는 급격한 미생물 증식은 없는 것으로 판단된다. WATEQ4F에 이용하여 지구화학적 모델링을 실시한 결과, 숏크리트 등의 용해로 인해 일부 관측정수와 삼출수가 방해석과 수활석에 대해 포화되어 있으나 공동상부의 시료들은 모두 불포화되어 있으므로 이들 광물들이 공동 상부에서의 침전 가능성은 없는 것으로 판단된다.
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- Publisher :The Korean Society of Mineral and Energy Resources Engineers
- Publisher(Ko) :한국자원공학회
- Journal Title :Journal of the Korean Society for Geosystem Engineering
- Journal Title(Ko) :한국지구시스템공학회지
- Volume : 42
- No :4
- Pages :354-370
Journal of the Korean Society of Mineral and Energy Resources Engineers
