Hasil Penelitian don Kegiatan PTLR Tahun 2006 ISSN 0852 - 2979
PENGEMBANGAN TEKNIK PENYIMPANAN LlMBAH NORM-TENORM DARI INDUSTRI MINYAK DAN GAS BUMI
Sucipta
Pusat Teknologi Limbah Radioaktif, BATAN
ABSTRAK
PENGEMBANGAN TEKNIK PENYIMPANAN LlMBAH NORM-TENORM DARI INDUSTRI MINY AK DAN GAS BUMI. Limbah Naturally Occurred Radioactive Materials (NORM) atau Technically Enhanced Naturally Occurred Radioactive Materials (TENORM) terutama yang berasal dari industri/pertambangan minyak dan gas bumi, wajib dikelola agar tidak mencemari Iingkungan dan membahayakan masyarakat. Beberapa langkah pengelolaan yang harus dilakukan meliputi inventarisasi, identifikasi, pengangkutan, on-site dan atau off-site treatment, pewadahan, penyimpanan sementara dan penyimpanan lestari. Pengalaman dari beberapa negara maju dalam pengelolaan limbah NORM- TENORM bisa dikaji untuk dikembangkan dan diterapkan di Indonesia. Hal tersebut mengingat bahwa sudah saatnya limbah NORM- TENORM dikelola dengan baik, karena diperkirakan volume dan aktivitasnya cukup besar. Untuk itu perlu dicarikan pemecahan masalah tersebut di Indonesia dengan pengembangan sistem penyimpanan sementara (storage) ataupun penyimpanan lestari (sanitary /andfill) yang memadai sesuai dengan kondisi limbah dan tapak. Dengan konsep storage atau sanitary landfill terse but maka diharapkan masalah penyimpanan limbah NORM-TENORM dapat ditangani dengan baik, yang dilandasi dengan karakterisasi tapak, desain pewadahan, fasilitas storage, sanitary /andfill dan pengkajian keselamatan yang memadai. Dan akhirnya setelah ditemukan konsep yang optimal akan bisa diterapkan di masa mendatang untuk mendukung program industri nasional yang dapat diterima masyarakat.
ABSTRACT
DEVELOPMENT OF STORAGE TECHNOLOGY FOR NORM-TENORM WASTE FROM OIL AND GAS INDUSTRY. Naturally Occurred Radioactive Materials (NORM) or Technically Enhanced Naturally Occurred Radioactive Materials (TENORM) waste, mainly originated from earth oil and gas industry/mining, must be managed to protect the environment and the public from contamination and damage. Many steps of the management include inventory, identification, transportation, on-site and or off-site treatment, packaging, storage and disposal. Experiences of NORM- TENORM waste management from various advance countries could be assessed to be developed and applied in Indonesia, because based on the prediction that the volume and the activity of the waste are significant. For this reason there is needed an effort to solve the problem in Indonesia by an appropriate storage and sanitary landfill system development which suitable with the wastes and the sites. By the storage or sanitary landfill concept, the problem of waste emplacement could be solved well, based on site characterization, package design, storage facility, sanitary landfill and an appropriate safety assessment. Finally, by finding the optimum concept could be applied in the future to support the national industry program.
PENDAHULUAN
Limbah Naturally Occurred Radioactive Materials (NORM) atau Technically Enhanced Naturally Occurred Radioactive Materials (TENORM) terutama yang berasal dari industri/pertambangan minyak dan gas bumi, harus mulai diusahakan pengelolaannya agar tidak mencemari lingkungan dan membahayakan masyarakat.
Beberapa langkah pengelolaan yang harus dilakukan meliputi inventarisasi, identifikasi, pengangkutan, on-site atau off-site treatment, pewadahan, penyimpanan
Hasil Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahun 2006 ISSN 0852 - 2979
sementara dan penyimpanan lestari (landfill/disposal). Beberapa negara maju telah berpengalaman dalam melakukan pengelolaan limbah NORM-TENORM, mulai dari inventarisasi hingga pengoperasian landfill. Pengalaman dari negara-negara maju terse but bisa dikaji untuk di~embangkan dan diterapkan di Indonesia. Hal tersebut mengingat bahwa sudah saatnya bahwa limbah NORM-TENORM dikelola dengan baik, karena diperkirakan volume dan aktivitasnya eukup besar. Untuk itu perlu dicarikan pemeeahan masalah tersebut di Indonesia dengan pengembangan sistem penyimpanan sementara (storage) atau penyimpanan lestari (sanitary landfill) yang memadai sesuai dengan kondisi limbah dan tapak.
Dengan konsep storage atau sanitary landfill terse but maka diharapkan masalah penyimpanan limbah NORM-TENORM dapat ditangani dengan baik, yang dilandasi dengan karakterisasi tapak, desain pewadahan, fasilitas storage, sanitary landfill dan pengkajian keselamatan yang memadai. Dan akhirnya setelah ditemukan konsep yang optimal akan bisa diterapkan di masa mendatang untuk mendukung program industri nasional yang dapat diterima masyarakat.
METODE
Studi tentang pengelolaan limbah NORM- TENORM dilaksanakan dengan studi kasus (aspek biaya, waktu dan aksesibilitas). Untuk itu pada kesempatan ini studi kasus yang diambil adalah perusahaan minyak Conoeo-Phillips Indonesia yang berkedudukan di Jambi.
Pengkajian tentang penyimpanan limbah NORM- TENORM ini dilaksanakan dengan metode deskriptif dengan ruang lingkup meliputi studi pustaka, penyusunan kriteria tapak dan disain storage dan landfill, aspek teknologi, keselamatan lingkungan, serta analisis hasil studi dan penyusunan laporan.
Raneangan dan langkah-Iangkah yang dilakukan melalui tahapan-tahapan sebagai berikut: 1) Kriteria tapak dan disain storage dan landfill ditentukan dan disusun berdasarkan ketentuan IAEA dan pendapat para pakar; 2) Data dan informasi tentang aspek tapak, teknologi, keselamatan storage dan landfill ditelusuri dan dikumpulkan dari berbagai pustaka; 3) Data dan informasi tersebut pada nomor 2 dievaluasi dan digunakan sebagai dasar pengkajian.
Hasil Penelitian dan Kegialan PTLR Tahun 2006 ISSN 0852 - 2979
HASIL DAN PEMBAHASAN
Conoco-Phillips Indonesia (COPI) memiliki 15 (lima belas) lapangan dan atau pangkalan minyak dan gas bumi di Sumatra. Selama operasi lapangan dan pangkalan terse but telah ditimbulkan limbah padat dan cair yang kuantitasnya signifikan. Sebagai tambahan, limbah yang lain (umumnya padat) telah ditimbulkan dari aktivitas dekontaminasi dan dekomisioning, rehabilitasi fasilitas produksi dan pengelolaan limbah. Limbah tersebut mengandung bahan radioaktif alam (NORM). Tergantung pada konsentrasi aktivitasnya, limbah tersebut dapat memberikan dampak radiologi terhadap para peke~a dan masyarakat apabila limbah tersebut tersebar ke lingkungan.
Beberapa macam limbah NORM yang timbul selama operasi industri minyak dan gas bumi, khususnya selama dekontaminasi fasilitas atau peralatan, meliputi :
Sludges dari pipa-pipa, vessels dan tangki-tangki; Kerak (scale) padat yang tersuspensi dalam air;
Cairan yang mengandung scale terlarut dan bahan kimia yang digunakan untuk dekontaminasi secara kimia;
Scale padat yang berasal dari proses dekontaminasi abrasif basah atau kering; Air limbah yang ditimbulkan dari pengambilan scale dengan cara sedimentasi dan atau filtrasi air yang digunakan untuk abrasi secara basah dengan high pressure water jetting (HPWJ);
Filter yang digunakan untuk menangkap partikulat di udara yang dihasilkan oleh proses dekontaminasi secara abrasi kering.
Berdasarkan survey untuk menentukan laju paparan gamma dan analisis NORM untuk identifikasi kandungan radionuklida dan konsentrasi aktivitasnya, menunjukkan bahwa tapak Grissik, Gelam, Dayung, Bentayan dan Supat telah terkontaminasi NORM. Hal tersebut diindikasikan oleh fakta bahwa laju paparan gamma ~ 50 IJRljam (0,4 IJSv/jam) dan konsentrasi aktivitas radionuklida ~ 1000 Bq/kg. Keberadaan NORM melebihi batas maksimum yang diijinkan (MPL) pada sekitar daerah kerja dapat memberikan paparan radiasi potensial kepada para pekerja. Lebih lanjut maka beberapa area tempat kerja di Grissik, Gelam, Dayung, Bentayan dan Supat perlu dilakukan remediasi (clean-up).
Pekerjaan remediasi melalui beberapa tahapan yaitu penentuan NORM di area yang terkontaminasi, penentuan ketebalan NORM dan dekontaminasi (clean-up) NORM. Hasil identifikasi area terkontaminasi menunjukkan bahwa pangkalan Grissik
Hasil Penelitian clan Kegiatan PTLR Tahun 2006 /SSN 0852 - 2979
terdiri dari 2 area, Gelam 1 area, Dayung 2 area, Bentayan 4 area dan Supat 2 area. Area survey yang menunjukkan laju dosis lebih dari 50 \-IRljam diberi tanda dengan patok.
Penentuan kedalaman distribusi NORM dalam tanah didasarkan pada ketergantungan atenuasi gamma dalam tanah, spektrometri gamma insitu dengan detektor HPGe terkolimasi yang digunakan. Identifikasi dan kuantifikasi isotop dilakukan dengan mengukur energi sinar gamma dari isotop Ra-226 pada energi 351 keY dan 609 keY. Distribusi kedalaman kontaminasi NORM (X) dihitung dengan formula: N1 t2Y 2 £2 In (---) N2 t1Y1 £1 X = ---di mana: N, dan N2 Y1danY2 £1 dan£2 t, dan
h
\-11 dan \-12= cacah netto untuk energi E1 dan E2; = yield gamma untuk energi E1 dan E2; = efisiensi detektor untuk energi E1 dan E2; = waktu cacah yang secara tipikal akan sarna; = koefisien atenuasi energi gamma dalam NORM.
Setelah pengukuran atau penghitungan ketebalan NORM, maka langkah selanjutnya adalah dengan melakukan clean-up (dekontaminasi) sebagai berikut : 1) Pengupasan dan pemindahan lapisan tanah atas (top soil) setebal 5-20 em dengan hoe dan spade. Pemindahan dilakukan dengan pail dan wheelbarrow, yang kemudian tanah tersebut ditempatkan dalam drum 200 I yang di dalamnya dilapisi dengan plastik; 2). Untuk menjamin bahwa operasi dekontaminasi dan pendeskripsian dilakukan dengan lengkap maka langkah pengukuran harus dilakukan. Pengaruh terhadap laju dosis dari setiap langkah harus dipantau, sehingga efektivitas setiap langkah (prosedur) dalam usaha pengurangan dosis dapat dihitung.
Dose Reduction Factor (DRF) yang merupakan angka perbandingan antara nilai dosis sebelum dekontaminasi dengan nilai dosis setelah dekontaminasi yang menggambarkan nilai reduksi laju dosis dari proses clean-up adalah sebagai berikut :
Laju dosis sebelum dekontaminasi DRF =
Hasil Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahun 2006 ISSN 0852 - 2979
Hasil kupasan tanah dan berbagai material seperti rumput yang volumenya antaar 10-15 m3diangkut ke tapak penampungan limbah NORM (drum site) dengan pail dan whellbarrow. Setelah semua limbah terisikan dalam drum, maka selanjutnya drum ditutup dengan plastik atau aluminium foil untuk melindungi dari air hujan. Laju dosis di luar drum diukur dengan alat ukur radiasi seperti Ludlum Micro R Meter. Pada permukaan drum limbah ditempeli stiker tanda radiasi khusus "LlMBAH NORM", dan dilengkapi dengan informasi tentang volume, aktivitas spesifik dan tingkat dosis permukaan.
Karena aktivitas spesifik limbah NORM kurang dari 70 Bq/g, maka dalam transportasi perlu beberapa persyaratan sebagai berikut : 1) Perlu disediakan waktu 4-6 minggu untuk perencanaan hingga transportasi sampai ke tapak landfill; 2) Dokumen transportasi harus disiapkan, yang menggambarkan tentang limbah NORM dan nilai konsentrasi/aktivitasnya; 3) Pengepakan atau pewadahan yang memadai harus dilakukan untuk menghindari terjadinya kebocoran atau bahkan pecah dalam transportasi.
Hasil dari tindakan dekontaminasi (clean-up) daerah yang terkontaminasi limbah NORM dapat dilihat pada Tabel1.
Tabel1. Faktor Dekontaminasi NORM
NO LOKASI DOSE RATE (uR/h)FAKTOR SEBELUM SETELAH DEKONT AMINASI DEKONTAMINASI DEKONT AMINASI 1 Grisik 4.0-4.350-70200-300 2 Gelam 3.0-3.315-2050-60 3. Dayung 6.7-7.530-40200-300 4. Bentavan 5.7-7.520-35140-200 5. Supat 4.0-4.212-1550-60
Catatan : Kriteria hot spot dengan laju dosis ~ 50 IJR/h
Volume limbah NORM hasil dekontaminasi sebesar 7.750 I (= 8 m3) yang dikemas dalam wadah sebanyak 41 drum, dengan laju dosis kontak dan jarak 1 m masing-masing antara 30-400 IJR/h dan 12-70 IJR/h (TabeI2).
Tabel 2. Laju dosis permukaan dan jarak 1 m dari permukaan drum NO LOKASI DOSE RATE (uR/h)JUMLAH DRUM
PERMUKAAN JARAK 1 M 1 Grisik 2300-40070 2 Gelam 120,5 30 3. Dayung 40-6021,75140-300 4. Bentayan 20-5014,2570-130 5. Supat 0.2512 70
Hasil Penelitian clan Kegiatan PTLR Tahun 2006 ISSN 0852 - 2979
Bila diasumsikan bahwa limbah NORM tersebut dalam kondisi setimbang, terdistribusi secara merata dan densitas 1,2 kg/I, sehingga total aktivitas limbah NORM dari setiap lokasi akan berkisar antara 0,611-140,214 MBq (Tabel 3). Aktivitas total limbah NORM adalah sebesar 184,946 Bq dari berat total 9300 kg dan konsentrasi rata-rata 19.886 Bqlkg atau 19,886 Bq/g.
Tabel 3. Massa dan aktivitas totallimbah NORM NO LOKASI Massa (Kg)Aktivitas Total (MBq) 1 Grisik 15,409 480 2 Gelam 0,747 120 3. Davuna 140,214 5220 4. Bentavan 27,965 3420 5. Supat 0,611 60
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan
Lima lokasi di daerah tambang/industri minyak dan gas yang terkontaminasi limbah NORM telah didekontaminasi (clean-up). Seluruh limbah yang volumenya 7,750 m3telah terwadahi dalam 41 drum 200 I. Konsentrasi rata-rata limbah NORM adalah 19.886 Bq/kg, laju dosis pada permukaan drum dan pada jarak 1 m dari drum masing-masing antara 30-400 IJRlh dan 12-70 IJRlh. Lokasi yang terkontaminasi di Grisik harus ditutup dengan gravel setebal 20 cm untuk mengurangi radiasi sisa.
Untuk melindungi pekerja, masyarakat dan lingkungan dari bahaya radiasi yang ditimbulkan dari limbah NORM maka semua paket limbah dalam drum harus segera disimpan di suatu tempat yang memenuhi ketentuan sebagai beikut : 1) Jauh dari tempat kerja dan masyarakat; 2) Tempat penyimpanan (storage) harus dipagar secara memadai; 3) Tempat penyimpanan perlu ditandai dengan tulisan "Tempat Penyimpanan Limbah NORM, Selain Petugas Dilarang Masuk"; 4) Drum dengan limbah yang laju dosisnya lebih tinggi ditempatkan di bagian tengah; 5) Laju dosis yang dihasilkan oleh limbah NORM yang tersimpan tidak boleh melebihi 10 IJR/h di atas background daerah sekitar fasilitas, hal tersebut diharapkan akan membantu paparan radiasi bagi pekerja tidak lebih dari 100 mrem/tahun; 6) Perlu dilakukan survey radiasi berkala (tahunan) di lokasi sekitar storage yang terdokumentasi dalam form survey; dan 7) Departemen EHS regional harus dihubungi untuk rnemberikan bimbingan bila tingkat radiasi di sekitar lokasi storage melebihi batas yang ditentukan.
Adanya limbah NORM> 7m3dengan konsentrasi rata-rata 20.000 Bq/kg, maka disarankan limbah tersebut untuk disimpan secara lestari dalam fasilitas in-site landfill,
Hasil Penelitian don Kegiatan PTLR Tahun 2006 ISSN 0852 - 2979
sesuai dengan rekomendasi IAEA, American Petroleum Institute (API) dan Badan Pengawas Tenaga Nuklir (Bapeten).
Saran
Limbah NORM hasil clean-up sebaiknya disimpan secara lestari dengan metode in-site landfill dengan ketentuan : 1) Pemilihan tapak dan desain landfill yang memadai, meliputi : Tata geologi dan hidrogeologi yang memenuhi kriteria, Cap design dan final cover (ketebalan, jenis, impermeable), Kontrol gas radon, Desain lapisan barrier dan leachate collector, Closure dan post-closure plans, Penempatan NORM dan kedalamannya, Pengamana tapak; 2). Analisis keselamatan, untuk verifikasi desain landfill apakah memenuhi kriteria keselamatan dengan batasan dosis 300 mremltahun (0,3 mSv/tahun) terhadap masyarakat yang mungkin terkena dampak; 3). Sistem pemantauan, meliputi aliran permukaan, leachate collection system, air tanah, gas radon dan laju dosis gamma; dan 4). Kontrol administrasi, yang mencakup keberlanjutan pendanaan, aspek penerimaan limbah NORM dan prosedurnya.
DAFT AR PUST AKA
1. REPORT, "NORM Measurement in OIL and Gas Production Plant Conoco-Phillips Indonesia", Sumatra Operation (2005).
2. TEPI, "NORM Safety Standard Operational Procedure", Texaco Exploration and Production Inc. (1994).
3. AMERICAN PETROLEUM INSTITUTE, Bulletin on the Management of NORM in Oil and Gas Production, API Bulletin E2 (1992).
4. NASSEN, E. P., and XU, X. G., "A Non Destructive Method to Determine the Depth of Radionuclides in Materials In-Situ", Health Physics 77(1): 76-88, (1999). 5. FOGH, C. L., ANDERSSON, K.G., BARKOVS KY, A. N., MISHINE, A. S.,
PUNAMARJOVE, A. V., RAMZAEV, V. P., AND ROED, J., "Decontamination in a Russian Settlement", Health Physic, 76 (4), 421 - 430 (1999).
6. INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY, "Remediation of Areas Contaminated by Post Activities and Accident", IAEA Safety Standard Series, WS-R-3 (2003).
7. PERATURAN PEMERINTAH RI No. 27 Tahun 2002 tentang Pengelolaan Limbah Radioaktif (2002).
8. INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY, "Radiation Protection and the Management of Radioactive Waste in the Oil and Gas Industry", Safety Report Series No. 34, IAEA, Vienna (2003).
Hasil Penelitian clan Kegiatan PTLR Tahun 2006 ISSN 0852 - 2979
9. AMERICAN PETROLEUM INSTITUTE, "Management and Disposal Alternatif for NORM Wastes in OiL Production and Gas Plant Equipment", API Publication 7103 (1997).
10. Keputusan Kepala BAPEDAL No. Kep. 04/BapedaIl09/1995 tentang Tatacara persyaratan Penimbunan Hasil Pengolahan, Persyaratan Lokasi Bekas Pengolahan dan Lokasi Bekas Penimbunan Limbah B-3 (1995).
11. SMITH, K,P" BLUNT, D.L., WILLIAMS, G.P., ARNISH, J.J., PFINGSTON, M., HERBERT, J. and R.A. HAFFENDEN, "An Assessment of the Disposal of Petroleum Industry NORM in Non-Hazardous Landfills", National· Petroleum Technology Office, U.S. Department of Energy, Tulsa, Oklahoma (1999).
12. NORM Waste Management Technical Committee, Technical Report on the Management of Naturally Occurring Radioactive Material (NORM) in Waste (2005).
13. SAFETY, HEALTH and ENVIRONMENTAL LABORATORY, "Gamma Radiation and Surface Contamination Measurements at Conoco Phillips Offshore Facilities", Center for R&D on Radiation Safety and Nuclear Bio-Medicine, National Nuclear Energy Agency, Jakarta (2004).
14. SHE LABORATORY, "Remedial Action of NORM Contaminated Areas at PT. Conoco-Phillips Indonesia (Sumatra Operations)", P3KRBiN, BATAN (2005). 15. ANONIMOUS, "Guidelines for Naturally Occurring Radioactive Materials",
Australian Petroleum Production and Exploration Association Limited, Canberra (2002).
16. RADIATION HEALTH & SAFETY ADVISORY COUNCIL, "Naturally Occurring Radioactive Materials (NORM) in Australia : Issues for Discussion", Radiation Health and Safety Advisory Council for the CEO of ARPANSA, Australia Government (2004).
