In order to immobilize successfully the decontamination resin wastes the effects of decontaminating agents on the immobilization in ordinary Portland cement(OPC) are examined and suitable cement matrix is developed. Compressive strength and immersion test are conducted on the variables such as curing periods, curing condition, resin depletion, pH of waste stream, and resin loading. Waste forms loaded with EDTA, oxalic acid, and picolinic acid even at 12.5wt% resin loading have a compressive strength which exceed the minimum criterion in the Technical Position by at least a factor of twenty. And they show no degradation in immersion test. However, it is noticed that the resin waste forms loaded with citric acid show a poor mechanical integrity.
To increase the resin loading rate, blending agents such as pulverized fly ash(PFA) and bentonite are considered. Cement matrices blended with PFA do not increase the mechanical strength of resin waste loaded with citric acid to a considerable degree. In case of bentonite, cement matrices which have the 2:8 blends of bentonite and OPC immobilize successfully the waste stream containing up to 30wt% resin loading.
Also in order to investigate the cracking mechanism of waste form in immersion test volumetric changes of ion exchange resin are measured. Cation exchanger, IRN-77, shows no volume change on metal ions. Anion exchanger, IRN-78, shows about-4-10 percent volume change dependent on the type of organic acids.
제염후 이온교환 수지 폐액을 안전하게 보통 포틀랜드 시멘트 (ordinary Portland cement, OPC)에 고정시키기 위하여 제염 화학제가 폐액고화에 미치는 영향을 조사하였다. 또한 적절한 시멘트 고정체를 개발하기 위하여 실험을 수행하였다. 경화기간, 경화조건, 이온교환 수지의 감손, 폐액의 pH, 그리고 이온교환 수지의 함입율과 같은 변수들에 대하여 압축강도 측정과 침수실험이 실행되었다. EDTA, oxalic acid, 그리고 picolinic acid로 흡착시킨 이온교환 수지 폐액의 고화체는 12.5wt%의 수지함입율에서도 Technical Position에 규정된 최소 기준치의 20배가 넘는 압축강도를 보였다. 그리고 이들은 침수실험에서도 외형적 성질의 저하를 보이지 않았다. 그러나 citric acid 폐액의 고화체는 약한 기계적 성질을 나타내었다.
한편 이온교환 수지의 함입율을 높이기 위하여 Pulverized Fly Ash (PFA), Bentonite와 같은 첨가제들이 고려되었다. PFA로 활성화된 시멘트 고정체는 citric acid 이온교환 수지 폐액 고화체의 기계적 강도를 크게 증진시키지 못하였다. 반면 Bentonite의 경우에는, 2:8의 Bentonite : OPC 혼합비율의 시멘트 고정체로 30 wt%까지 이온교환 수지 함입율을 높일 수 있었다.
침수실험시 시멘트 고화체의 균열작용을 조사하기 위하여, 용질의 단계적 농도변화에 따른 이온교환 수지의 부피변화를 측정하였다. IRN-77 양이온 교환 수지는 $Fe^{2+}$, $Cr^{3+}$, $Ni^{2+}$ 와 같은 금속 이온에 대하여 부피변화를 보이지 않았으며, IRN-78 음이온 교환 수지는 제염 화학제의 종류에 따라 4-10%의 부피변화를 보였다.
