Post on 16-Jul-2015
5/13/2018 Pengelolaan Limbah b3_ Kelompok 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/pengelolaan-limbah-b3-kelompok-1 1/13
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Dalam melakukan suatu proses produksi tentu saja tidak hanya dihasilkan
produk yang di inginkan, tetapi juga banyak hasil sampingan yang terbentuk.
Hasil sampingan yang terbentuk ini disebut dengan limbah. Dimana pada
dasarnya pengertian limbah buangan yang dihasilkan dari suatu proses produksi
baik industri maupun domestik (rumah tangga, yang lebih dikenal sebagai
sampah), yang kehadirannya pada suatu saat dan tempat tertentu tidak
dikehendaki lingkungan karena tidak memiliki nilai ekonomis.
Bila ditinjau secara kimiawi, limbah ini terdiri dari bahan kimia organik
dan anorganik. Selain secara kimia, limbah secara fisika terbagi menjadi limbah
padat, cair, dan gas. Dengan konsentrasi dan kuantitas tertentu, kehadiran limbah
dapat berdampak negatif terhadap lingkungan terutama bagi kesehatan manusia,
sehingga perlu dilakukan penanganan terhadap limbah.
Limbah yang memiliki karakteristik yang khas, perlu penanganan khusus
dalam pengolahan atau penanganannya karena dapat menyebabkan penyakit
kronis atau akut terhadap manusia disebut dengan limbah B3 atau limbah bahan
berbahaya dan beracun. Jenis limbah ini bermacam-macam, salah satunya adalah
limbah radioaktif.
Limbah radioaktif didefinisikan sebagai material radioaktif atau material
terkontaminasi yang harus dibuang termasuk bahan bakar bekas. Klasifikasi
limbah radioaktif termasuk Limbah Radioaktif Tingkat Tinggi (HWL) jika limbahradioaktif tersebut mempunyai radioaktivitas dan kalor yang dihasilkan yang
melewati nilai batas yang telah ditetapkan. Kebanyakan limbah radioaktif berasal
dari hasil pembakaran dari PLTU, PLTN, atau dari rumah sakit. Khususnya dari
PLTN banyak limbah radioaktif yang berbentuk gas. Selama ini penanganan atau
pengolahan limbah dalam bentuk gas cukup banyak terdapat kesulitan, tetapi
walaupun demikian tetap harus dikelola dengan baik untuk menghindari dampak
negatif baik terhadap manusia maupun lingkungan. Oleh karena itulah
1
5/13/2018 Pengelolaan Limbah b3_ Kelompok 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/pengelolaan-limbah-b3-kelompok-1 2/13
pengetahuan akan pengolahan atau penanganan tentang limbah radioaktif
khususnya yang berbentuk gas sangat diperlukan untuk mempermudah dan
mengetahui bagaimana cara penanganan atau pengolahannya yang tepat.
1.2 Tujuan
Tujuan dari pembuatan makalah ini adalah untuk mengetahui bagaimana
cara pengolahan limbah radioaktif dalam bentuk gas.
1.3 Batasan Masalah
Dalam makalah ini akan di bahas tentang deskripsi dari limbah radioaktif,
serta macam-macam teknik pengolahan limbah radioaktif yang berasal dari efek
samping pemanfaatan energi atom, dan pengoperasian fasilitas nuklir seperti pada
PLTN.
2
5/13/2018 Pengelolaan Limbah b3_ Kelompok 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/pengelolaan-limbah-b3-kelompok-1 3/13
BAB II
ISI
2.1 Deskripsi Limbah Radioaktif
Limbah radioaktif didefinisikan sebagai material radioaktif atau
material terkontaminasi yang harus dibuang termasuk bahan bakar bekas.
Klasifikasi limbah radioaktif termasuk Limbah Radioaktif Tingkat Tinggi
(HWL) jika limbah radioaktif tersebut mempunyai radioaktivitas dan kalor
yang dihasilkan yang melewati nilai batas yang telah ditetapkan.
Limbah lain yang tidak tergolong sebagai HLW dikategorikan
sebagai Limbah Radioaktif Tingkat Rendah dan Menengah (LILW). Limbah
radioaktif juga dapat dikategorikan sebagai limbah padat, cair dan gas.
Aspek fundamental dari manajemen limbah radioaktif adalah sebagai
berikut:
a. Untuk melindungi generasi sekarang dan yang akan datang dari bahaya
radiasi limbah nuklir.
b. Untuk meminimalisasi jumlah penyimpanan dengan mereduksi volume
limbah radioaktif yang disimpan.
c. Untuk menghasilkan hubungan yang baik antara produser limbah radioaktif
dengan publik, dengan melakukan manajemen pengolahan limbah yang aman.
2.1.1 Sumber Limbah
Pemanfaatan teknolgi nuklir ini dapat menimbulkan limbah yang
banyak dikenal sebagai limbah radioaktif. Limbah radioaktif adalah zatradioaktif yang tidak terpakai dan bahan bekas serta peralatan yang telah
terkena zat radioaktif atau menjadi radioaktif karena operasi nuklir dan tidak
dapat digunakan lagi. Hal ini merupakan kendala untuk pengembangan lebih
lanjut, sehingga diperlukan pemecahan dengan menggunakan suatu metode
analisis yang tepat yaitu ‘Cost Benefit Analysis’.
3
5/13/2018 Pengelolaan Limbah b3_ Kelompok 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/pengelolaan-limbah-b3-kelompok-1 4/13
Sumber radioaktif itu sendiri berasal dari:
a. Alam
Lingkungan kita sendiri sebenarnya telah mendapat radioaktif alam seperti
dari tanah, sinar kosmik (75 – 100 mrem/th) sebagai akibat dari peluruhan
Uranium dan Thorium.
b. Industri-industri yang memanfaatkan nuklir.
c. Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN).
Proses Terjadinya Limbah Radioaktif
1. Limbah radioaktif alam.
Sumber radioakif ini memang sudah ada di alam seperti; di tambang
uranium, di pasir thorium, bahan-bahan yang mengandung K-40.
2. Hasil fisi
Sumber radioaktif yang berasal dari suatu reaksi fisi dan kemudian diolah
ulang biasanya memiliki aktivitas yang tinggi.
3. Hasil aktivasi
• Irradiasi
• Produksi radioisotop
• Material (bahan struktur) yang terkena radiasi sehingga menjadi materi aktif
4. Hasil kontaminasi
Bahan atau sumber radioaktif ini biasanya berasal dari laboratorium riset
yang menggunakan radioaktif. Limbah radioaktif yang dihasilkan dari
tambang dan pabrik konsentrat biasanya tidak terlalu membahayakan karena
dapat larut dalam air. Unsur-unsur yang merupakan bahaya utama dalam
tambang Uranium adalah Radon dan turunannya.Satu hal yang juga perlu
diketahui bahwa suatu reaktor nuklir menghasilkan limbah radioaktif yang
memiliki aktivitas rendah. Laboratorium produksi radioaktif menghasilkan
limbah aktivitas tinggi dengan jumlah besar bila memproses isotop hasil fisi.
2.1.2 Klasifikasi Limbah Radioaktif
Limbah radioaktif yang dihasilkan dari tambang dan pabrik konsentrat
biasanya tidak terlalu membahayakan karena dapat larut dalam air. Unsur-unsur
yang merupakan bahaya utama dalam tambang Uranium adalah Radon dan
4
5/13/2018 Pengelolaan Limbah b3_ Kelompok 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/pengelolaan-limbah-b3-kelompok-1 5/13
turunannya. Satu hal yang juga perlu diketahui bahwa suatu reaktor nuklir
menghasilkan limbah radioaktif yang memiliki aktivitas rendah. Laboratorium
produksi radioaktif menghasilkan limbah aktivitas tinggi dengan jumlah besar
bila memproses isotop hasil fisi. Klasifikasi limbah radioaktif berdasarkan bentuk
fisisnya:
a. Gas
Udara dari tambang Uranium, udara dari pembakaran limbah
radioaktif padat, gas dari penguapan cairan radioaktif, udara dari ventilasi
pabrik pengolahan Uranium, cerobong reaktor. Khusus untuk limbah
radioaktif bentuk gas, klasifikasinya berdasarkan jumlah aktivitas, bukan
berdasarkan pada konsentrasinya.
b. Padat
Jarum suntik bekas, alat gelas untuk zat radioaktif, binatang
percobaan, resin alat bekas pabrik pengolahan Uranium. Penanganan
limbah radioaktif padat lebih rumit dibanding penanganan limbah
radioaktif cair,kesulitan tersebut terletak pada; cara penanganannya dan
pengangkutannya.
c. Cair
Air cucian benda terkontaminasi, cairan zat percobaan, cairan dari laboratorium
dan pabrik pengolahan Uranium.
2.2 Pengolahan Limbah akibat Efek Samping Pemanfaatan Energi Atom
Salah satu efek samping pemanfaatan energi atom dalam bidang penelitian
dan industri adalah timbulnya sejumlah limbah yang harus dikelola untuk menjaga
kelestarian alam. Sebagian limbah yang timbul bersifat terbakar seperti; kertas,kain, kayu, karet, limbah organik cair sehingga dapat dilakukan pengolahannya
dengan jalan memanfaatkan energy yang ada dalam limbah tersebut melalui
pembakaran. Pembakaran limbah khususnya limbah radioaktif dilakukan dalam
tungku yang terkendali dan lebih umum dikenal dengan insenerator. Ditinjau dari
segi reduksi volume insenerator memiliki keuntungan yang besar karena faktor
reduksi volume yang diperoleh sangat besar. Selain itu teknologi insenerator
menawarkan detoksifikasi terhadap bahan-bahan terbakar yang bersifat
5
5/13/2018 Pengelolaan Limbah b3_ Kelompok 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/pengelolaan-limbah-b3-kelompok-1 6/13
karsinogen, mutagen dan tetragen dan juga potensi recovey energy yang bisa
digunakan sebagai sumber pembangkit tenaga listrik.
Sebelum limbah diumpankan ke dalam tungku insenerator terlebih dahulu
dilakukan penyortiran untuk memudahkan pengendalian operasi. Hasil akhir
pembakaran adalah abu dan gas-gas hasil pembakaran. Abu yang terbentuk
kemudian diimobilisasi dengan bahan matriks yang sesuai seperti semen atau
resin.
Gas-gas yang timbul dari pembakaran limbah merupakan fungsi dari
unsur-unsur penyusun bahan yang dibakar dan tingkat kesempurnaan reaksi
pembakaran. Pembakaran yang tidak sempurna akan menghasilkan karbon
monoksida dan air dengan reaksi sebagai berikut :
dimana CxHy menggambarkan senyawa hidrokarbon. Jika terjadi pembakaran
sempurna akan dihasilkan karbon dioksida dan air dengan reaksi sebagai berikut :
Jika bahan yang dibakar mengandung sulfur dengan komposisi CxHyS
maka produk pembakaran akan menghasilkan sulfur dioksida sebagai :
Jika bahan yang dibakar mengandung CI seperti neoprene akan terjadi
reaksi sebagai berikut:
Dari reaksi pembakaran diatas diketahui bahwa gas CO, 8021 HCI
merupakan pencemar udara (polutan) sehingga dibutuhkan proses pengolahan
lebih lanjut. Pengolahan polutan ini bisa dilakukan dalam sebuah kolom
pencucian gas. Kolom pencucian gas merupakan alat penyerab komponen-
komponen tertentu dalam campuran gas dengan menggunakan larutan penyerab.
Dalam kolom penyerab ini terdapat fasa uap/gas dan fasa cair. Dimana
mekasnisme pemisahan didasarkan pada pelarutan atau penyerapan komponen-
6
5/13/2018 Pengelolaan Limbah b3_ Kelompok 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/pengelolaan-limbah-b3-kelompok-1 7/13
komponen tertentu di dalam solvent penyerab pada suhu dan tekanan tertentu.
Larutan penyerab yang biasa digunakan antara lain larutan NaOH dan larutan
kapur. Penyerapan polutan dengan larutan kapur digambarkan dengan reaksi
sebagai berikut :
Selain dari gas-gas tersebut diatas terdapat partikel-partikel polutan dalam
gas hasil pembakaran. Partikel bisa dalam bentuk padat (solid) ataupun cairan
(liquid). Biasanya partikel dibedakan berdasarkan diameter partikel. Pengendalian
partikel dapat dilakukan dengan menggunakan alat penyaring diantaranya bag
house filter dan HEPA filter.
2.3 Pengelolaan Limbah Radioaktif yang Dihasilkan dari Pengoperasian
Fasilitas Nuklir
Jenis dan tingkat radioaktivitas limbah radioaktif yang dihasilkan dari
pengoperasian fasilitas nuklir bervariasi, oleh karena itu diperlukan proses
penyimpanan yang sesuai dengan metoda pengelolaan dan pengolahannya.
Setiap negara yang mengoperasikan fasilitas nuklir perlu merencanakan
strategi penyimpanan limbah radioaktifnya secara menyeluruh, berkaitan
dengan masalah keselamatan selama proses pengelolaan dan menjamin
akuntabilitas dalam jangka panjang.
Limbah radioaktif yang dihasilkan dari pengoperasian fasilitas nuklir,
sangat bervariasi baik jenis, bentuk maupun tingkat radioaktivitasnya. Pada
proses penyimpanan, keselamatan merupakan syarat utama, dan
pengelompokannya disesuaikan dengan konsentrasi, jenis material radioaktif
dan kondisi limbah. Limbah radioaktif dikelompokkan berdasarkan bentuknya,
dapat berupa cair, padat dan gas. Pelepasan paparan radiasi ke lingkungan
dikendalikan agar konsentrasi limbah selalu berada pada nilai ambang batas
7
5/13/2018 Pengelolaan Limbah b3_ Kelompok 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/pengelolaan-limbah-b3-kelompok-1 8/13
yang diizinkan. Proses pengolahan limbah cair dan padat diupayakan dengan
cara meminimalkan limbah melalui proses reduksi volume dan solidifikasi.
Pengelolaan limbah radioaktif ditunjukkan pada Gambar 1.
Gambar 1. Aliran Pengelolaan Limbah Radioaktif yang Dihasilkan dari
Masing-masing Fasilitas Nuklir
Dalam pengoperasian PLTN dihasilkan limbah radioaktif aktivitas rendah
dan tinggi. Limbah radioaktif aktivitas rendah berupa nuklida umur paro
pendek, sehingga dapat disimpan pada fasilitas penyimpanan tanah dangkal
(Gambar 1). Sedangkan limbah radioaktif aktivitas tinggi perlu
mempertimbangkan situasi dan kondisi penelitian dan pengembangan yang
dilakukan di masing-masing negara.
8
5/13/2018 Pengelolaan Limbah b3_ Kelompok 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/pengelolaan-limbah-b3-kelompok-1 9/13
Gambar 2. Pengolahan limbah radioaktif tingkat rendah (LLW) dari PLTN
2.4 Limbah Radioaktif Gas dari PLTN
Limbah radioaktif gas dari PLTN biasanya berupa produk fisi (hasil belah)
yang timbul karena reaksi fisi pada bahan bakar yang bisa lolos keluar dari
kelongsong bahan bakar. Dalam kondisi operasi normal, jumlah gas hasil fisi
yang bisa lolos dari kelongsong bahan bakar sangat kecil. Pembakaran bahan
bakar dari PLTN dibatasi sesuai batas burn-up yang sudah ditetapkan sehingga
kerusakan kelongsong bahan bakar dapat dihindari dan peningkatan limbah
gas hasil fisi dapat dicegah. Secara umum limbah gas yang timbul antara lain
adalah gas mulia (nobble gas), Iodine, Karbon-14 dan Tritium disajikan pada
Tabel 2.1. Gas mulia yang terbentuk adalah dari produk fisi dan biasanya
terbawa dalam bentuk gas antara lain Kr – 85, Kr - 85m, Kr – 87, Kr – 88, Xe
-133 Xe -131m, Xe -133m, Xe -135m, Xe -135 dan Xe- 138. Terbentuknya
Karbon-14 di dalam sistem pendingin reaktor disebabkan oleh adanya
aktivasi isotop Oksigen-17 dan Nitrogen-14 oleh netron. Jumlah Karbon-14
9
5/13/2018 Pengelolaan Limbah b3_ Kelompok 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/pengelolaan-limbah-b3-kelompok-1 10/13
terbesar yang terbentuk disebabkan oleh reaksi O17(n,α)C14, sedangkan
jumlah Karbon-14 yang terbentuk dari reaksi N14(n, p)C14 jauh lebih sedikit.
Sumber utama timbulnya tritium (1H3 ) didalam reaktor air tekan
(PWR) adalah dari pembelahan rangkap tiga, reaksi tangkapan netron oleh boron,
deuterium, litium yang ada dalam air pendingin, dan dari Control Element
Assemblies (CEAs). Tritium yang timbul di dalam pendingin secara
langsung manambah keseluruhan aktivitas tritium, disamping aktivitas tritium
yang ditimbulkan karena pembelahan inti dan tangkapan neutron di dalam CEAs
yang selanjutnya keluar ke pendingin melalui kelongsong (cladding).
Limbah radioaktif gas yang timbul diolah melalui beberapa tangki yang
berisi bahan penyerap seperti karbon aktif dan hepa filter. Sistem Pengolahan
Limbah Gas (SPLG) dirancang berfungsi sebagai tempat peluruhan, kontrol,
pelepasan dll. Gas-gas yang timbul diolah sampai konsentrasi dan kuantitasnya
dapat diturunkan sehingga dosis yang diterima oleh publik di sekitar unit
pembangkit akibat pembuangan limbah gas tersebut memenuhi standar yang
ditentukan.
SPLG terdiri dari satu tangki drain utama, dua alat pengering limbah gas,
dua tangki charcoal, empat tangki tunda berisi karbon aktif, satu High Efficiency
Particulate Air (HEPA) filter, pipa-pipa termasuk valve-valve dan instrumentasi.
SPLG menggunakan charcoal pada suhu lingkungan untuk menunda gas
radioaktif yang melintasi sistem. Desain operasi banyaknya karbon aktif
yang ditempatkan dalam tangki harus cukup untuk menyerap sedikitnya 45
hari untuk waktu tunda Xenon dan sedikitnya 3.5 hari untuk waktu tunda
Kripton. Kondisi alat pengering limbah radioaktif dipasang pada pengolah
gas untuk menjaga embun dan temperatur sehingga gas dapat mencapai tangkicharcoal.
Semua kondensasi cairan yang terbentuk di dalam proses gas utama pada
bangunan pelengkap dan di dalam SPLG masuk melalui pipa-pipa dikumpulkan
di dalam tangki drain utama pada SPLG. Tangki juga digunakan untuk
mengumpulkan air kondensasi yang dipindahkan dari alat pengering limbah gas.
Alat pengering limbah radioaktif gas dingin dari kondensasi dan tangki
penundaan digunakan untuk menghilangkan uap air pada titik embun di bawah
10
5/13/2018 Pengelolaan Limbah b3_ Kelompok 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/pengelolaan-limbah-b3-kelompok-1 11/13
46o F (7.8°C) sebelum gas masuk melalui penyaring awal. Sensor kelembaban
alat pengering limbah radioaktif gas disediakan untuk mendeteksi kehilangan
embun. Tangki awal yang berisi karbon aktif (Charcoal guard) dipasang
sebelum gas masuk tangki tunda utama. Tangki awal (guard bed)dipasang untuk
melindungi tangki tunda charcoal utama dari banyaknya embun (moisture) yang
masuk. Radionuklida berumur pendek dan Iodium ditangkap untuk peluruhan
di tangki karbon aktif awal.
HEPA filter dan karbon aktif yang sudah jenuh akan diolah sebagai
limbah padat. Setelah melewati tangki peluruhan, limbah gas mengalir
melalui penyaring partikulat (HEPA), termasuk debu karbon aktif, ditangkap
kemudian dipindahkan ke system bangunan HVAC. HEPA filter dan karbon aktif
yang sudah jenuh akan diolah sebagai limbah padat.
Gambar 3. Pengelolaan Limbah Gas PLT N
11
5/13/2018 Pengelolaan Limbah b3_ Kelompok 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/pengelolaan-limbah-b3-kelompok-1 12/13
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat diambil dari makalah di atas adalah :
1. 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 digunakan lagi.
2. Sebagian limbah yang timbul akibat efek samping pemanfaatan energi
atom bersifat terbakar seperti; kertas, kain, kayu, karet, limbah organik
cair sehingga dapat dilakukan pengolahannya dengan jalan memanfaatkan
energi yang ada dalam limbah tersebut melalui pembakaran atau lebih
umum dikenal dengan insenerator.
3. Limbah radioaktif yang dihasilkan dari pengoperasian fasilitas nuklir,
sangat bervariasi baik jenis, bentuk maupun tingkat radioaktivitasnya.
Berdasarkan bentuknya, dapat berupa cair, padat dan gas. Proses
pengolahan limbah cair dan padat diupayakan dengan cara
meminimalkan limbah melalui proses reduksi volume dan solidifikasi.
4. Limbah radioaktif gas dari PLTN biasanya berupa produk fisi (hasil belah)
yang timbul karena reaksi fisi pada bahan bakar yang bisa lolos
keluar dari kelongsong bahan bakar. Limbah radioaktif gas yang timbul
diolah melalui beberapa tangki yang berisi bahan penyerap seperti karbon
aktif dan hepa filter. HEPA filter dan karbon aktif yang sudah jenuh
akan diolah sebagai limbah padat.
3.2 Saran
Dalam pengolahan limbah radioaktif, pemilihan alternatif pengolahan
harus tepat. Agar limbah yang akan diolah dapat direduksi tingkat berbahaya dan
beracunnya. Sehingga limbah tersebut aman untuk dibuang ke lingkungan.
12
5/13/2018 Pengelolaan Limbah b3_ Kelompok 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/pengelolaan-limbah-b3-kelompok-1 13/13
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2008. Teknologi Pengolahan Limbah Gas.
http://www.majarimagazine.com/2008/01/teknologi-pengolahan-limbah-
gas.
Diakses tanggal 27 Oktober 2009.
Larissa, Gita, dkk. 2008. Pengolahan Limbah Radioaktif Bentuk Gas. Universitas
Sultan Agung Tirtayasa. Cilegon.
http://novanprihasa.files.wordpress.com/2009/01/pengolahan-limbah-
radioaktif-bentuk-gas.pdf .
Diakses tanggal 27 Oktober 2009.
13