Oleh : Rilya Ananda Adril
Aplikasi Teknologi
Membran untuk
Teknologi membran berkembang cepat dan digunakan
pada banyak aspek industri, termasuk yang
berhubungan dengan pengelolaan limbah radioaktif
Industri yang berhubungan dengan limbah radioaktif,
diantaranya, penambangan dan pengolahan bijih
uranium, ekstraksi thorium, fabrikasi bahan bakar nuklir, operasi reaktor nuklir, dan produksi isotop untuk industri medik dan lainnya.
Yang menjadikan limbah radioaktif perlu perhatian
khusus : paparan radioaktif dan sifat toksik radiasi yang dapat membahayakan manusia dan makhluk hidup
lainnya.
Sumber utama : operasi reaktor nuklir dan fasilitas re-processing bahan bakar nuklir
Kandungan : produk fisi (beta-gamma aktif) dan aktinida (alpha) dalam bentuk kation radioaktif dan anion kompleks.
Limbah cair volume besar, radioaktivitas rendah
Fasilitas re-processing volume kecil, radioaktivitas tinggi
Yang perlu menjadi perhatian : Cs-137 dan Sr-90 (t1/2 30 dan 28 tahun), aktinida (t1/2 104 –
106 tahun)
HLW (High Level Waste) biasanya
mengandung radioaktivitas antara 3,7 x 109 –
3,7 x 1014 Bq/m3
Kandungan HLW : produk korosi, produk fisi,
alloy, aktinida dan zat kimia lainnya, ditambah dengan energi panas yang berasal dari
peluruhan.
Pengolahan HLW jenis ini membutuhkan
proses pengubahan limbah menjadi matriks lembam, seperti gelas atau keramik. Pada vitrifikasi, selain immobilisasi, pengurangan volume juga dapat tercapai.
Pada pengolahan ILW (Intermediate Level Waste) dan LLW (Low Level Waste) ada 3 metode yang digunakan, yaitu presipitasi kimia, pertukaran ion dan evaporasi.
Evaporasi
Dibandingkan dengan metode lain, evaporasi lebih efisien dengan DF tinggi
Konsentrat dalam bentuk liquid kental
Lebih murah
Prinsip umum : limbah dipresipitasi pada tangki besar untuk memisahkan limbah
radioaktif dengan yang non radioaktif. NRA akan keluar sebagai efluen, sedangkan RA
akan terpresipitasi, atau co-precipitated, atau carrier precipitated, atau diadsorb oleh
senyawa insoluble.
Nilai DF rendah dibandingkan evaporasi
Keuntungan : beroperasi pada temperatur ambien dan mampu memisahkan semua
konstituen yang terlarut pada level molekular dan ionik tanpa penambahan zat kimia
Kelemahan : sering adanya ouling dan
degradasi pada permukaan membran sebagai akibat terpapar bahan kimia dan kondisi
termal dapat diatasi dengan pre-treatment effluen, optimasi variabel proses, dan
pemilihan material membran yang tepat.
Tujuan utama : nilai VRF yang tinggi,
mengurangi volume dengan meredistribusi aktivitasnya menjadi 2 fase.
Proses membran diklasifikasikan berdasarkan sifat membran dan driving force yang
Tekanan tinggi (2-4 Mpa)
Hal-hal yang harus diperhatikan : kontrol aktivitas, pre-treatment
VRF tergantung pada beban garam inactive, tekanan operasi, dan selektivitas membran yang digunakan.
Besar pori rata-rata 10-30 Å
Keuntungan : very low solute rejection untuk spesies monovalen
Study membuktikan bahwa nanofiltrasi lebih cocok digunakan untuk dekontaminasi efffluen filtrat ammonium diuranate karena flux
konstan, DF tinggi, dan rejeksi solute ammonium nitrate yang rendah.
Pada dasarnya adalah proses filtrasi fisik pada skala yang sangat baik
Biasa digunakan di industri untuk pengolahan limbah dan recovery produk yang bermanfaat. Berguna untuk mengkonsentrasikan
radioaktivitas
Pemisahan Cs-137 menggunakan presipitasi tembaga ferrosianida yang diikuti dengan
ultrafiltrasi dapat menaikkan nilai DF.
Lebih sedikit menggunakan bahan kimia, sehingga biaya semakin kecil.
Digunakan untuk memisahkan cruds (produk korosi yang timbul di air pendingin primer
LWR)
Dapat dikombinasikan dengan metode
presipitasi kimia. Dengan kondisi optimum, kombinasi ini akan menghasilkan
dekontaminasi yang lebih besar dan volume sludge yang lebih sedikit.
2 stage electrodialysis
Lebih murah dibandingkan final ion-exchange cleanup
Efek radiasi gamma pada membran RO
cellulosa asetat degradasi pada dosis 500 krad dan lebih
Pada dosis dia atas 7Mrad, membran menjadi getas.
Degradasi ditandai oleh peningkatan laju permeasi air dan menurunnya pemisahan solute
Viskositas larutan, solubilitas polimer
membran, dan kekuatan tensil membran akan menurun.
