Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengolahan Limbah VIPusat Teknologi Limbah RadioakJif-BATAN

Pusat Penelitian Ilmu Pengetahuan dan Teknologi-RiSTEK

ISSN 1410-6086

DEKONTAMINASI TANGKI JENIS HETRONDARI DEKOMISIONING INSTALASI PEMURNIAN ASAM FOSPHAT

Sutoto

Pusat Teknologi Limbah Radioaktif-BA TAN

ABSTRAK

DEKONTAMINASI TANGKI JENIS HETRON DARI DEKOMISIONING INSTALASIPEMURNIAN ASAM FOSPHA T. Untuk menurunkanjumlah peralatan terkontaminasi dari suatu instalasinuklir yang di dekomisioning dapat dilakukan dengan cara mendekontaminasi. Prosesnya harus dilakukandengan memperhatikan keselamatan radiasi sehingga tidak membahayakan pekerja dan lingkungan.Pemilihan metode yang efektif dibutuhkan sehingga tidak menimbulkan limbah sekunder yang banyak.Untuk mendekontaminasi tank bahan HETRON, cara kimia adalah tidak efektif untuk mengikis permukaanbahan produk thermoplastic reinforcement yang mempunyai sifat tahan terhadap berbagai bahan kimia. Olehkarena itu dipilih metode dekontaminasi secara fisik-mekanik,yaitu melepaskan kontaminan yang menempeldi permukaan dengan cara pengerukan (scrubbing) dan pengusapan (swabling) dengan kain basah telahdicoba dan efektif mampu menurunkan laju paparan radiasi f31y sampai sekitar (0,04-0,06 mR/h), nilainyasama dengan laju paparan background dan tingkat kontaminasinya radiasi alP sekitar (1,07-2,03 Bq/cm2).

sehingga dapat dikeluarkan dari pengelompokan sebagai limbah radioaktif. Untuk peralatan yang tidak dapatdidekontaminasi dikelompokkan sebagai limbah radioaktif padat dan bersama-sama limbah sekunder akandikirim ke PTLR-BATAN.

ABSTRACT

DECONTAMINATION OF HETRON TANK FROM DECOMINISIONING OF PHOSPHATE

ACID PURIFICATION INSTALATION. To decreassing quantity of the contaminated equipmentsfrom thenuclear installation decomissioning activity, it can be done by decontamination. Its process must be done byconsidering of radiation safety so that not dangerous to worker and environtment. Effectivelly method mustbe choosed so that not generate high of secondary wastes. To primarry decontamination of HETRON tankwith a chemical method is not effectivly to used because its a reinforcement thermoplastic materials. Thesematerial has high resintance for chemical coumpound. Therefore selected methods of physical-mechanicaldecontamination, that is can to removal of contaminants from the surface by scrubbing and swabling withused of wet cloth have been tried and effective to decreasing of fJIrradiation rate until about (0,04- 0,06 mR

Ih), its value is equal to background rate and the level of alp radiation activity contamination is about (I. 07- 2,03 Bqlcm1). so that it can be out grouping as radioactive waste. For the equipments of which cannotdecontaminated, it grouped as solid radioactive waste and together with secondary waste will be sent toPTLR-BATAN.

Key word: Decontamination. reinforcement thermoplastic materials HETRON.

PENDAHULUAN

Untuk memperoleh keselamatan radiasiyang optimal pada proses dekomisioningsuatu instalasi nuklir, maka terlebih dahulubarns diprogramkan kegiatannya secararinci. Potensi kegagalan pekerjaan sekecilmungkin yang berimplikasi padakeselamatan radiasi dapat diperkirakanlokasi dan jenis kejadiannya. Carapencegahan dan penanggulangannyadisiapkan semaksimal mungkin, sehinggatidak menimbulkan bahaya bagi pekerja danlingkungan. Perijinan untuk melaksanakandekomisioning instalasi nuklir diberikanoleh Badan Pengawas Tenaga Nuklir(BAPETEN) setelah mempelajari danmengkaji dokumen programnya.

246

Tujuam proses pemumian asamfosphat adalah mengambil uraniumpengotor/logam ikutan dari batuan fospbat,selanjutnya asam fosphat yang akandiproses menjadi pupuk tanaman (fertilyzer).

Proses pemumian asam fosphat dilakukandalam skala industri memakai peralatanyang relatif besar. Industri pupuk PT.Petrokima Gresik, membangun instalasipemumiannya dengan proses ekstrasimenggunakan solven ganda, yaitu Tapa (Irioetyl phospine oxide) dan DEHPA (di 2

ethyl hexyl phosporie acid) dalam kerosenuntuk mengambil uraniumnya. Oleh karenatinjauan secara ekonomis menguntungkandengan mengganti raw materials yang tidakmengandung pengotor uranium, makainstalasi pemumian asam fosphatnya yangtelah beroperasi dihentikan. Peralatan prosesyang telah dipakai menjadi terkontaminasi

Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengolahan Limbah VIPusat Teknologi Limbah RadioakJif-BATAN

Pusat Penelitian Ilmu Pengetahuan dan Teknologi-RISTEK

ISSN 1410-6086

sehingga pelaksanaan dekomisioningnyaharus memperhatikan keselamatan radiasidan kontaminasi.

Proses ekstraksi pengambilan uraniumdari larutan asam fosphat dilakukan secarabertahap. Ekstraksi tahap pertama (SX I)adalah memindahkan uranium dari asam

fosphat (fase air) ke solvent TOPO danDEHPA dalam kerosen (fase organik)kemudian diproses scrubbing dan stripingdengan metode mixer settler dan hasilnyaadalah fase air yang telah kaya uranium.Selanjutnya hasil SX I ditingkatkankandungan uraniumnya dengan prosesekstraksi tahap kedua (SX 2) menggunakanjenis solven yang sarna. Setelah diprosessrubbing dan striping didapatkan fase airyang kandungan uraniumnya tinggi. Prosesselanjutnya adalah oksidasi danpengendapan dengan amonia sehinggadihasilkan ADU (amonium diuranat) sebagaibahan dasar pembentukan oksida uraniumsetelah dikeringkan dan diproses reduksi.

Proses kontaminasi peralatan terjadisecara significant karena dipakai untukproses pengayaka uranium, pengendapandan konversi oksidanya. Di instalasi tersebutdimulai dari ekstraksi tahap kedua (SX 2)sampai peralatan yang dipakai untukpewadahan produk akhir berupa yellow cakeatau U3 Os. Untuk keselamatan radiasi dankontaminasi di pelaksanaandekomisioningnya, maka semua peralatanproses tersebut (dari SX 2 sampai produkakhir) di golongkan kedalam zone 3 dan 4.Dismantling peralatan tersebut berpotensimenimbulkan bahaya radiasi dankontaminasi, sehingga pelaksanaannya harusberhati-hati dan memperhatikan ketentuankeselamatan pekerja radiasi dan penangananmaterial terkontaminasi yang berlaku.Volume hasil dismantling dari zone 3 dan 4

adalah besar, sehingga diperlukan usahadekontaminasi untuk menurunkan jumlahIimbah yang timbul dari kegiatandismantling tersebut.

Salah satu jenis peralatan proses yangberkontribusi membuat besamya Iimbahhasil dismantling adalah tangki dan pipayang terbuat dari bahan polimer jenisHETRON dan PVC. Jenis bahan tersebut

bersifat tahan zat kimia, oksidasi dan olehpengaruh humiditas Iingkungan sehinggadiperkirakan proses kontaminasi terjadidipermukaan bahan sebagai endapan ataupadatan kering karena terlalu lama tidakdipakai. Pelaksanaan dekontaminasi akandilakukan secara bertahap mengikutimekanisme yang mudah dilakukan denganmemperhatikan aspek timbulnya Iimbahsekunder. Berbagai mekanisme mekanikalyang dapat dipakai, diantaranya adalahpengerukkan (scrubbing), pengusapan(swabling) dan liner polishing dengan sikatbaja. Penggunaan bahan kimia untukdekontaminasi permukaan peralatan daribahan termoplastik diperkirakan berefisiensirendah.

TAT A KERJA

Bahan

Kain pendekontaminasi (majun) berupapotongan-potongan kain sisa dari industripakain (garment) yang mudah diperleh dipasaran umum. Alkohol teknis yang dipakaiuntuk membantu pengeringan permukaansetelah didekontaminasi. Kerosen dipakaiuntuk membasahi kain pendekontaminasiagar kontaminan mudah diambil dan tidakterbang meluas. Spesifikasi tangki prosesekstraksi tahap 2 (SX 2) seperti padaTabell.

TabeI 1. Spesifikasi peralatan yang didekontaminasi

Bahan & Dimensi ukuranNo. Tank Peruntukan Penampungan diameter x tinl!:l!:i

TK 543

Aqueous Return Tank SX 2HETRON 0,9 x 1,0 meter

TK 550

Loaded Organic Tank SX 2HETRON 0,9 x 1,0 meter(organik kaya uranium)

Over Drain Tank SX 2HETRON 0,9 x 1,0 meter

TK 551

247

Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengolahan Limbah VIPusat Teknologi Limbah RadioakJif-BATANPusat Penelitian Ilmu Pengetahuan dan Teknologi-R1STEK

ISSN 1410-6086

Peralatan

Peralatan bengkel mekanik untukmembuka baut penutup tangki dan valve­

nya. Peralatan monitor radiasi a/[3 jenisRadiagram 200010286 dengan faktorkalibrasi 0, II (Bq.cm·2)cps dan Monitor 4dengan faktor kalibrasi 100 cps = 0,1mR/jam standar Cs 137 untuk menentukanbesamya laju paparan radiasi [3/y . Personeldosimeter dan peralatan keselamatan pekerjaradiasi, yang terdiri dari full face masker,sarung tangan kain dan karet, jas lab danwearpack, sepatu karet. Ruangan dilengkapidengan sistem penghisapan udara (off-gas)dan drum untuk menampung Iimbah hasildekontaminasi dan drum untuk menampungIimbah sekunder yang berupa majun bekasdan perlengkapan kerja yang dilimbahkan.Scrapper dan sikat baja untuk melepasendapan/padatan yang menempel dipermukaan.

Metode

Dekontaminasi tangki dilakukansetelah dikosongkan dari isinya dandilakukan di ruangan yang diperlengkapidengan exhause blower, seperti ditunjukkanpada Gambar I dan Gambar 2. Untukmengetahui tingkat kontaminasi dan lajupaparan radiasi permukaan bagian dalamtangki dan untuk memudahkan pelaksanaandekontaminasi, selanjutnya tutup (top cover) tangki dibuka dengan cara melepaskanmur-bautnya. Penentuan tingkatkontaminasi dan laju paparan radiasinyadilakukan dengan mengikuti prosedurkeselamatan pengukuran radiasi yang telahbaku, yaitu pengukuran dilakukan dari jarakjauh dan bergerak mendekat sampai ketempat sumber radiasi berada. Bagianpermukaan yang teridentifikasi significanttingkat radiasinya di tandai dengan tinta(mark ink) yang tidak mudah larut danhilang. Pelaksanaan dekontaminasidilakukan secara bertahap, yaitu :

1. Pengambilan endapan/padatan (deposit)kontaminan yang menempel dengancara mengelupas menggunakanscrapper dan sikat baja.

2. Menggosoklmengusap permukaandengan kain pendekontaminasi (majunyang telah dibasahi kerosen dan diperassebelum dipakai)

248

3. Menggosoklmengusap permukaandengan kain yang dibasahi alkoholberkadar 80 %.

Setiap tahapan selesai, kemudianpermukaan terdekontaminasinya diukurradioaktivitasnya. Selanjutnya dilakukanevaluasi hasil dekontaminasinya denganmembandingkan terhadap batasanradioaktivitas material terkontaminasi yangdigolongkan sebagai Iimbah radioaktif.

Gambar 1. Sistem gas buang untukkeselamatan ruangandekontaminasi

Gambar 2. Peralatan tangki HETRON yangdidekontaminasi

HASIL DAN PEMBAHASAN

Untuk tujuan mereduksi jumlah Iimbahpadat dari kegiatan dekomisioning instalasipemurnian asam fosphat tersebut, makadipilih jenis peralatan hasil pembongkaran(dismantling) yang masih bemilai ekonomisdipakai ulang (reused). Salah satudiantaranya adalah jenis tangki yang terbuatdari bahan HETRON dan jumlahnya besar.Upaya mendekontaminasi supaya tidak aktifdan peralatannya tidak rusak, maka dipilih

Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengolahan Limbah VIPusat Teknologi Limbah Radioaktif-BATANPusat Penelitian Ilmu Pengetahuan dan Teknologi-RISTEK

ISSN 1410-6086

cara dekontaminasi awal dengan urutankegiatan sebagai berikut :

I. Pengosongan tangki; isi tangki berupapadatan/cairan dikelola sebagai limbahradioaktif

2. Pengambilan sumberlkontaminanberupa padatan atau lumpur yangmenempel di permukaan dengan carapengerukkan

3. Pengambilan sisa-sisa kontaminan yangbelum terambil dari kegiatan No.2dengan cara pengusapan menggunakankain yang dibasahi kerosen.

4. Pengeringan dengan cara pengusapanmenggunakan kain dibasahi alkohol.

Jika dengan dekontaminasi sepertiperlakuan diatas sebuah peralatan masihbersifat aktif, maka dikelompokkan sebagai

limbah radioaktif. Strategi dekontaminasiawal yang dilakukan untuk tangkiHETRON dan jenis limbah yangditimbulkan ditunjukkan pada Gambar 3.

Pada pelaksanaan dekontaminasidengan strategi tersebut diatas, dapatdikemukakan bahwa laju paparan radiasisesudah terdekontaminasi mendekati lajupaparan background, sehingga perlakuandekontaminasi lanjutan tidak perludilakukan.

Hasil dekontaminasi yang telahdilakukan terhadap tangki HETRON ;TK.543, TK.549 dan TK.550 dapatditunjukkan dari hasil pengukuran paparanradiasi sebelum dan sesudah dekontaminasi,yaitu seperti pada Tabel 2 dan Gambar 4.

Limbah radioaktif oadatlcair

Limbah radioaktifoadat

Limbah padat sekunder

Gambar 3. Strategi dekontaminasi awal tangki bahan HETRON danjenis limbah ditimbulkan

Tabel 2. Hasil Pengukuran paparan radiasi sebelum dan sesudah dekontaminasi

Tangki Tahapan6/y Papa ran Rad (mR/h)a./6 Aktivitas Rad (BQ/cm2)

Luar

DalamLuarDalamTK 543

Sebelum0,040,081,3514,60Sesudah

0,020,060,422,03Penurunan

0,020,020,9312,57TK 550

Sebelum0,020,040,5943,80Sesudah

0,020,060,311,07Penurunan

0,000,020,2842,73TK551

Sebelum0,040,100,7112,80Sesudah

0,020,040,371,59Penurunan

0,020,060,3411,21

Paparan radiasi Background fJ/yantara 0,02 - 0,04 mR/h

249

Prosiding Seminar Nasional TeknologiPengolahan Limbah VIPusat Teknologi Limbah RadioaktifBATANPusat Penelitian llmu Pengetahuan dan Teknologi-RISTEK

ISSN 1410-6086

Dari Tabel 2 dapat diketahui bahwa

dekontaminasi dengan cara pengerukkan danpengusapan permukaan bagian dalam tankHETRON mampu mengambiI kontaminansehingga paparan radiasi terukur dipermukaan dalam ke tiga tangkiterdekontaminasi tersebut niIainya sam adengan paparan background Tidak sulitnyaperlakuan mengambiI kontaminan tersebutmenunjukkan bahwa kontaminantinggal/berada di permukaan sebagai deposityang tidak sampai masuk ke pori-pori bahantangki HETRON. Analisis tersebut terkaitdengan jenis bahan HETRON yang terbuatdari polyvinylester resin reinforcmentsebagai salah satu jenis produkthermoplastic polimer yang tahan terhadapberbagai zat kimia [1]. Disebabkan jugakarena instalasi tersebut barn dioperasikanselama 3 bulan sehingga tingkat abrasivepermukaan peralatannya belum besar.

Gambar 4. Kegiatan dekontaminasipengerukan (scrubbing)

250

KESIMPULAN

Untuk mereduksi jumlah limbah padatdari kegiatan dekomisioning instalasipemumian asam fosfat dapat dilakukandengan cara mendekontaminasi peralatanyang akanldapat dipakai ulang (reuse).Metode pengerukkan (scrabbing) dandilanjutkan dengan pengusapan (swabling)dengan kain dibasahi kerosen adalah efektifdipakai untuk mendekontaminasi tangkiHETRON, TK 543, TK 549 dan TK 550tanpa merusak bahan permukaannya. HasiIpengukuran laju dosis paparan radiasipermukaan setelah didekontaminasi sarnadengan laju dosis paparan radiasibackground sehingga peralatan tersebutdapat dimanfaatkan kembali.

DAFT AR PUST AKA

I. WILLIAM.F SMITH, "Principles ofMaterials Science and Engineering",McGraw-HilI, Inc, Third Edition,London, 1996

2. PURNOMO MOENDI, WISNUH.,"Aspek Hukum DekomisioningFasilitas Nuklir", Jumal TeknologiPengelolaan Limbah, Vol. I No 2Desember, I998

3. DRAGOLICL F, CN. TURCANU, GH.ROTARESCU, I. PAUNICA,"Technical Aspects Regarding theManagement of Radioactive Waste fromDecommisioning of Nuclear Facilities",IAEA CN-93(32), Germany: 14- 18Desember 2002.

4. SUTOTO, "Pengkajian PengolahanLimbah Radioaktif OrganikGunk ",Jumal Teknologi PengelolaanLimbah Vol.8 No l,Juni 2005.