Hasi/ Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahlln 2006

ANALISIS LlMBAH RADIOAKTIF CAIF~ DAN SEMI CAIR

Mardini, Ayi Muziyawati, Darrnawan AjiPusat Teknologi Limbah Radioal<tif,BATAN

ISSN 0852 - 2979

ABSTRAKANALISIS LlMBAH RADIOAKTIF CAIR DAN SEMI CAIR. Telah dilakukan analisis

limbah radioaktif cair dan semi cair selama tahun 2006, baik untuk tindak lanjut pengolahanatau untuk tindak lanjut pembuangan. Jumlah sampel yang dianalisis tahun 2006 yaitulimbah mentah sebanyak 2 (dua) sampel, resin bekas sebanyak 5 (lima) sampel, semi cairsebanyak 1 (satu) sam pel, konsentrat sebanyak 2 (dua) sampel. Untuk limbah mentahaktivitasnya 2,39 x10·sPCi/cc clan 2,174 x10·' q,Cilcc dengan kandungan radionuklida Co­57, Co-60 dan Cs-137, limbah tersebut diolah dengan proses evaporasi Limbah semi cairaktivitasnya 3,796 x 10·'PCilcc dengan kandungan radionuklida Mn-54, Cs-134, Bi-212, Pb­212, Ac-228 dan Th-231, resin bekas ada 5 sampel dengan aktivitas rata-rata 1,0974 xI04qCi/cc dengan kandungan radionuklida Mn-54, Co-60, Zn-65, Nb-95, Nb-97, Cs-137 danCe-144, Konsentrat aktivitasnya 1,3447 x 1Q-6pCi/cc,dengan kandungan radionuklida Co­60 dan Cs-137, limbah tersebut diolah dengan cara prosE's sementasi.

ABSTRACTANALISYS OF LIQUID AND SEMI - LIQUID RADIOACTIVE WASTE. Analisys of

liquid and semi liquid radioactive waste has been done during the year of 2006, either forfurther 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) sampel for spent resin, 2(two) sam pels for concentrat. The activity of raw waste were 2,39 x10·\tCi/cc and 2,174x10·5 ~lCi/cc with radionuclides content of Co-57, Co-60 and Cs-137, and waste can betreated by evaporation method. Activity of semi liquid waste was 3,796 x 10-\tCilcc, withradionuclide content of Mn-54, Cs-134, Bi-212, Pb-212, Ac-228 and Th-231, averageactivity 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, withradionuclide content of Co-60 and Cs-137, Semi-liquid waste, spent resin and concentratcan 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

dari pengumpulan dan pengelompokan limbah, pengangkutan ke instalasi

403

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 distilat 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).

404

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 10-2Ci/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. Oalam

melakukan 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 ALA T

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.

8ampel di cek konduktivitasnya dengan alat konduktometer.

405

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) sampel, 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

406

Hasi/ Pel1elirial1 dal1 Kegwral1 PTLR Tahul1 2006

L1MBAH CAIR DAN SEMI CAIR YANG DIANALISIS TAHUN 2006

ISSN 0852 - 2979

TriwulanAsallimbahTanggal

TanggalAktivitasRadionuklidapH

Kond uktivitasEkstrak

KeteranganTerima Analisis(~Ci/cc) (~S/cm)Ke."ing (g/I)

R2201 A (Limbah

09-03-10-03-062,390 x 10-5Co-57, Cs-1378,04431 OievaporasiMentah)

06-

I 09-03- Mn-54, Cs-134, Bi-212,Semi cair 0613-03-06

3,796 x 10-4Pb-212, Ac-228, Th-23 1

9,36]25 ] -Oisementasi

R220]0

] 1-05-19-05-061,3447 x 10-6Co-60, Cs-13 77,123802 2,5Disementasi

(Konsentrat)06

II

R22004Oibuang

(Konsentrat dari

] 1-05-19-05-06

Tidak

7,1169 dengan

tangki

06terdeteksi- -

rekomendasipenampungan)

dari BKL

30-08-

Mn-54, Co-60, Zn-65,

II1

Resin bekas06

30-08-061,0989 x 10-4Nb-95, Nb-97, Cs-137,4,6217,2 -Oisementasi

Ce-144R2201A (Limbah

08-11-08-11-06

2,174x 10-5Co-60, Cs-1376,74422 DievaporasiMentah)06

-

08-12-

Mn-54, Co-60, Zn-65,

Resin No 106

11-]2-061,0989 x 10-4Nb-95, Nb-97, Cs-137,2,565,02 -Oisementasi

Ce-14408-12-

Mn-54, Co-60, Zn-65,

IV

Resin No 206

1]-]2-061,0972 x 10-4Nb-95, Nb-97, Cs-137,2,73232 -Oisementasi

Ce-14408-12-

Mn-54, Co-60, Zn-65,

Resin No 306

12-]2-061,0961 x 10-4Nb-95, Nb-97, Cs-] 37,2,79551 -Oisementasi

Ce- 14408-12-

Mn-54, Co-60, Zn-65,

Resin No 406

12-12-061,0962 x 10-4Nb-95, Nb-97, Cs-137,2,691019 -Oisementasi

Ce-144

407