Hasi/ Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahlln 2006
ANALISIS LlMBAH RADIOAKTIF CAIF~DAN SEMI CAIR
Mardini, Ayi Muziyawati, Darrnawan Aji Pusat Teknologi Limbah Radioal<tif, BATAN
ISSN 0852 - 2979
ABSTRAK
ANALISIS LlMBAH RADIOAKTIF CAIR DAN SEMI CAIR. Telah dilakukan analisis limbah radioaktif cair dan semi cair selama tahun 2006, baik untuk tindak lanjut pengolahan atau untuk tindak lanjut pembuangan. Jumlah sampel yang dianalisis tahun 2006 yaitu limbah mentah sebanyak 2 (dua) sam pel, resin bekas sebanyak 5 (lima) sampel, semi cair sebanyak 1 (satu) sam pel, konsentrat sebanyak 2 (dua) sampel. Untuk limbah mentah aktivitasnya 2,39 x10·sPCi/cc clan 2,174 x10·' q,Cilcc dengan kandungan radionuklida Co-57, Co-60 dan Cs-137, limbah tersebut diolah dengan proses evaporasi Limbah semi cair aktivitasnya 3,796 x 10·'PCilcc dengan kandungan radionuklida Mn-54, Cs-134, Bi-212, Pb-212, Ac-228 dan Th-231, resin bekas ada 5 sampel dengan aktivitas rata-rata 1,0974 x I04qCi/cc dengan kandungan radionuklida Mn-54, Co-60, Zn-65, Nb-95, Nb-97, Cs-137 dan Ce-144, Konsentrat aktivitasnya 1,3447 x 1Q-6pCi/cc, dengan kandungan radionuklida Co-60 dan Cs-137, limbah tersebut diolah dengan cara prosE's sementasi.
ABSTRACT
ANALISYS OF LIQUID AND SEMI - LIQUID RADIOACTIVE WASTE. Analisys of liquid and semi liquid radioactive waste has been done during the year of 2006, either for further treatment or further release. The number of sample analyzed in the year 2006 was 2 (two) samples for raw waste, 1 (one) semi liquid waste, 5 (five) sam pel for spent resin, 2 (two) sam pels for concentrat. The activity of raw waste were 2,39 x10·\tCi/cc and 2,174 x10·5 ~lCi/cc with radionuclides content of Co-57, Co-60 and Cs-137, and waste can be treated by evaporation method. Activity of semi liquid waste was 3,796 x 10-\tCilcc, with radionuclide content of Mn-54, Cs-134, Bi-212, Pb-212, Ac-228 and Th-231, average activity of spent resin, 0974 x 10.4 ~Cilcc with radionuclide content of Mn-54, Co-60, Zn-65, Nb-95, Nb-97, Cs-137 dan Ce-144, activity of concentrate of 1,3447 x 10-6 ~lCi/cc, with radionuclide content of Co-60 and Cs-137, Semi-liquid waste, spent resin and concentrat can be treated by cementation method.
PENDAHULUAN
Dengan semakin majunya ilmu pengetahuan dan teknologi maka pemakaian teknologi nuklir terus ditingkatkan baik untuk penelitian maupun penerapannya seperti bidang kedokteran, biologi, pertanian, industri dan energi. Seperti halnya semua industri yang lain, akibat pengoperasian industri nuklir akan menimbulkan limbah.
Limbah radioaktif adalah zat radioaktif yang tidak terpakai dan bahan bekas serta peralatan yang telah terkena zat radioaktif atau menjadi radioaktif karena operasi nuklir dan tidak dapat dipergunakan lagi. Bahan bekas tersebut dapat berupa gas, cairan, maupun pada. Meskipun jumlahnya relatif kecil limbah tersebut harus dikelola secara baikagar tidak memberikan dampak negatif terhadap manusia dan lingkungan.
Perlu dikembangkan tehnik pengolahan limbah radioaktif yang benar mulai
Hasi/ Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahun 2006 ISSN 0852 - 2979
pengolahan, monitoring sebelum pengolahan, pada waktu pengolahan, monitoring limbah yang sudah diolah sebelurn dibuang, penyimpanan sementara sampai pada monitoring lingkungan lokasi penyimpanan lestari sehingga pengaruhnya terhadap manusia dan lingkungan sekitar clapat ditekan sekecil-kecilnya dan tidak melebihi batas ambang yang telah ditentukan. Banyak cara telah dipakai untuk memproses limbah radioaktif cair guna mereduksi volume sebelum dipadatkan. Proses yang dimaksud diantaranya pengolahan secara kimia, evaporasi, penukar ion, biologi, kalsinasi dan solidifikasi.
Pada pengoperasian evaporator ada banyak masalah yang harus diatasi, salah satunya adalah pembentukan buih. Terjadinya buih ini disebabkan limbah yang diolah mengandung koloid, zat aktif permukaan seperti deterjen, sabun , zat padat
halus sebagai suspensi dll. Terjadinya buih pada proses evaporasi akan
menyebabkan kenaikan jumlah cairan yang lepas bersama uap dan lebih buruk lagi apabila terjadi "carry over" zat radioaktif ke distilat sehingga menurunkan harga Faktor Dekontaminas (FD). Proses "carry over" pada proses evaporasi adalah
proses terikutnya unsur-unsur radioaktif dan atau garam-garam kimia kedalam
butiran uap basah sehingga distil at terkontaminasi oleh unsur-unsur radioaktif dan atau garam-garam kimia. Adanya proses "carry over"yang berlebihan menyebabkan kegagalan proses evaporasi karena efisinsi pemisahan menurun. Untuk mencegah dan menekan terbentuknya buih dapat dilakukan diantaranya dengan penambahan zat pemecah buih. Limbah radi02lktif yang mengandung deterjen biasanya berasal dari cucian pakaian dan perlengkapan kerja radiasi di instalasi nuklir. Pakaian dan perlengkapan kerja yang dimaksud bisa berupa masker gas, pakaian, sarung tangan , topi, "shoecover" dll yang apabila kotor dan terkontaminasi harus didekontaminasi dengan menggunakan sabun atau deterjen atau bahan pedekontaminasi yang lain. Dalam menentukan cara pengolahan limbah radioaktif perlu diingat bahwa radioaktif tidak dapat dirusak atau dihancurkan oleh proses apapun, proses pengolahan ini
hanya bertujuan untuk memperkecil jumlah volume limbah radioaktif serta
mengungkung aktivitas limbah radioaktif tersebut dengan cara sebaik mungkin. Salah satu tugas pokok Pusat Teknologi Limbah Radioaktif (PTLR) adalah mengolah limbah radioaktif yang ditimbulkan oleh aktivitas instalasi nuklir yang ada di Kawasan Puspiptek Serpong maupun yang berada diluar kawasan tersebut. Secara umum limbah radioaktif yang diolah di PTLR terdiri dari limbah radioaktif cair dan limbah radioaktif padat. Limbah tersebut diolah menggunakan berbagai macam metode tergantung aktivitas dan karateristik limbahmya. Saat ini di PTLR terdapat dua metode pengolahan limbah radioaktif cair yaitu pengolahan secara evaporasi dan pengolahan secara kimia (chemical treatment).
Hasi/ Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahlm 2006 ISSN 0852 - 2979
Pengolahan limbah dengan metode evaporasi biasanya diperuntukkan bagi limbah radioaktif cair yang memiliki karateristik tertentu, diantaranya:
Aktivitas jenis tidak melebihi dari 2 x 10-2 Ci/m3.
pH limbah harus berada dalam daerah netral yaitu 7. Kandungan ekstrak kering tidak melebihi 5 g/1.
Tidak terdapat senyawa organic yang mudah meledak, missal tributil pospat Limbah radioaktif cair dan semi cair aktivitas rendah dan sedang yang akan diolah secara evaporasi dan sementasi sebelum diproses harus dilakukan analisis terlebih dahulu. Oemikian pula untuk limbah yang berasal dari luar PTLR yang akan dimasukkan ke dalam tangki-tangki penampungan limbah radioaktif. Analisis ini penting dilakukan karena untuk mengontrol kondisi lirnbah, pemilihan alat proses dan juga untuk menghindari kemungkinan adanya bahan-bahan berbahaya yang masuk dalam tangki penampungan. Analisis yang dilakukan terhadap limbah yang masuk dan yang akan diproses dengan metode evaporasi dan sementasi adalah pH, konduktivitas, kadar ekstrak kering, kandungan radionuklida, aktivitas total, bahan-bahan organic, buih, kandungan kation-kation seperti Ca2+, Mg2+, 804-2,
cr.
Oalammelakukan analisis limbah cair dan semi cair yang akan diproses kegiatan analisis skala laboratorium juga diperlukan untuk meyakinkan bahwa semua hasil analisis laboratorium tidak membahayakan pada proses pengolahan limbah.
TAT A KERJA BAHAN DAN ALAT
Bahan:
Limbah yang akan dianalisis
Bahan kimia pereaksi (NaOH, HCI,HN03, zat anti buih dll)
Alat:
Peralatan gelas laboratorium,
Peralatan analisis radionuklida (MCA, L8C), Alat pH meter, konduktometer,
Peralatan distilasi dll.
CARA KERJA
Ambil sampel limbah yang berasal dari tangki limbah mentah ( R2201A, R2201 B, R2201C, R2201D), tangki konsentrat, atau tangki resin bekas masing-masing sebanyak 500 ml.
Cacah dengan alat MCA untuk mengetahui aktivitas dan kandungan radionuklidayang terkandung dalam sampel.
Hasil Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahlln 2006 ISSN 0852 - 2979
Untuk mengetahui keasaman sampel, cek dengan pH meter.
Untuk mengetahui kadar ekstrak kering, pipet sampel sebanyak 25 ml, kemudian keringkan, setelah kering dinginkan ,kemudian timbang.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Oari data analisis seperti terlampir, selama tahun 2006 telah dilakukan analisis sampellimbah mentah sebanyak 2 (dua) sampel, dengan aktivitas 2,39 x10-5
,..dCi/cc clan 2,174 x10-5 ~lCi/CC,kandungan radionuklida Co-57, Co-60 clan Cs-137,
pH= 8,04 dan 6,74, konduktivitas 431 p6/cm clan 422 431 PS/cm, limbah semi cair 1 (satu) sampel, dengan aktivitas 3,796 x 10-4~Ci/cc, kandungan radionuklida Mn-54, Cs134, Bi-212, Pb-212, Ac-228 clan Th-231, pH = 9,36, konduktivitas 1251 ~S/cm, resin bekas 5 (lima) sam pel, dengan aktivitas rata-rata 1,0974 x 1O-4~Ci/ccdengan kandungan radionuklida Mn-54, Co-60, Zn-65, Nb-95, Nb-97, Cs-137 clan Ce-144 , pH antara 2,56 - 4,62, konduktivitas bervariasi seperti pada lampiran, konsentrat 2(dua) sampel dengan aktivitas 1,3447 x 10-6~lLCi/cc , kandungan radionuklida
Co-60 dan Cs-137, dan yang satu tidak terdeteksi, dengan pH = 7,11 dan 7.12,
konduktivitas 3802 qS/cm dan 69 -S/cm.
KESIMPULAN
Oari data analisis tersebut dapat disimpulkan bahwa untuk limbah mentah diolah dengan cara evaporasi dan perlu dinetralkan dulu sebelum diproses, untuk limbah semi cair, resin bekas dan konsentrat diolah dengan cara di sementasi, sedangkan untuk konsentrat dari tangki penampungan karena aktivitasnya tidak terdeteksi dapat dibuang ke lingkungan dengan terlebih dulu minta rekomendasi dari
BKL
DAFT AR PUST AKA
1. Technical Report Series, Treatment of Low And Intermediate Level Liquid Radioactive Waste, IAEA, Viena, 1984
2. Evaporation Unit System Note, Radioactive Waste Management, Technicatome BATAN, Serpong
3. Nucleus Multiple Input System II 4. GENIE 2000
Hasi/ Pel1elirial1 dal1 Kegwral1 PTLR Tahul12006
L1MBAH CAIR DAN SEMI CAIR YANG DIANALISIS TAHUN 2006
ISSN 0852 - 2979
Triwulan
AsallimbahTanggal TanggalAktivitasRadionuklidapH Kond uktivitas
Ekstrak Keterangan
Terima AnalisisKe."ing (g/I)(~Ci/cc) (~S/cm)
R2201 A (Limbah
09-03-10-03-064312,390 x 10-5Co-57, Cs-1378,04Oievaporasi
Mentah) 06
-I
Semi cair 06 09-03- Mn-54, Cs-134, Bi-212,13-03-06 3,796 x 10-4 Pb-212, Ac-228, Th-23 1 9,36 ]25 ] -Oisementasi R220]0 ] 1-05-19-05-06Disementasi3802 2,51,3447 x 10-6Co-60, Cs-13 77,12 (Konsentrat) 06 II R22004 Oibuang (Konsentrat dari ] 1-05-19-05-06 Tidak 7,11 69 dengan tangki 06 terdeteksi - -rekomendasi penampungan) dari BKL 30-08-Mn-54, Co-60, Zn-65, II1 Resin bekas 06 30-08-06 1,0989 x 10-4Nb-95, Nb-97, Cs-137,4,62 17,2 -Oisementasi Ce-144R2201A (Limbah 08-11-08-11-064222,174xCo-60, Cs-13710-5 6,74Dievaporasi Mentah) 06 - 08-12-Mn-54, Co-60, Zn-65, Resin No 1 06 11-]2-06 1,0989 x 10-4Nb-95, Nb-97, Cs-137,2,56 5,02 -Oisementasi Ce-144 08-12-Mn-54, Co-60, Zn-65, IV Resin No 2 06 1]-]2-06 1,0972 x 10-4Nb-95, Nb-97, Cs-137,2,73 232 -Oisementasi Ce-144 08-12-Mn-54, Co-60, Zn-65, Resin No 3 06 12-]2-06 1,0961 x 10-4Nb-95, Nb-97, Cs-] 37,2,79 551 -Oisementasi Ce- 144 08-12-Mn-54, Co-60, Zn-65, Resin No 4 06 12-12-06 1,0962 x 10-4Nb-95, Nb-97, Cs-137,2,69 1019 -Oisementasi Ce-144
