Prosiding Hasil Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahun 2017ISSN0852-2979

PENGOLAHAN LIMBAH RADIOKTIF CAIR SECARA EV APORASI DIINST ALASI PENGELOLAAN LIMBAH RADIOAKTIF

Bambang Sugito, Yayat Bcmadi, Budiyono, MasudiPTLR Bat,m Gd.50 Kawasml Puspiptek Serpong

bbsugito@batan.go.id

ABSTRAK

PENGOLAHAN LIMBAH RADIOAKTIF CAlR Dl lNSTALASI PENGELOLAANLIMBAH RADlOAKTIF. Pengopcrasian reaktor riset GA Si\\abessy BAT AN nl(.'nimbulkan limbahradioak1if cairo Limbah radioak1if cair me1l1iliki potensi bahaya radiasi sehingga perlu diolah untukmelindungi pekerja, masyarakat dan lingkungan. Pusat Teknologi Limbah Radioak1if (PTLR) sebagai badanpelaksana p•...'ngelolaan limbah radioaktif memiliki tugas dan flUlgsi melaksmlakan pengelolaan limbahradioak1if Metode Yffilgdigunakan dalam pengelolaan limbah radioak1if cair adalah evaporasi dan penukarion, proses tcrscbut meml.'flukan bahan pendukung. Bcberapa tahapan dalam proses p•...'ngelolaan limbah cairterdiri dari rapat koordinasi dan evaluasi, sllrv~v, pengangkutan, preparasi, dan penyimpanan sementara.Oisamping itu, dilahtkan juga pemeliharaan peralatan proses dan pengadaan APO untuk keselamatan radiasi.Untuk keberhasilan kegiatml tt.'fsebut dip •...'flukml pendanaan dan SOM yang memadai. Selama tahun 2017telah diolah sebanyak 115 1113secara evaporasi, disamping diolah secara evaporasi limbah radioaktif cair jugadiolah dengan cara penukar ion sebmlyak 40 m3

Kata Kunci : limbah mdioak1if cair, evaporasi, pengolahan

ABsmACT

UQUID RADIOACT/I'E H.f.,ISTE TREATMENT IN INSTilIA170N TREATMENTRADIOACTII'E WilS17~~ The operation of GA Siwabessy BATAN research reactor generates radioactive

liquid waste. Liqllid radioactive waste has a potellTial radiation hazard so it needs to be processed to protectworkers. communities and the ellvirollmellT. The Cellter for Radioactive Waste Tecllllologv (PTLR) as the

implementillg agellcy for radioactive waste management has the dll(v alld jill/ction of implementingradioactive waste mallagemellt. The method IIsed ill the mallagement of radioactive liquid waste isevaporatioll and iOIl exchallger. the process requires a support material. Some stages ill the liqllid wastemanagemellt process cOllsist of coordination alld evaillatioll meetillgs. sllrvey. transportatioll. preparatioll,and temporary storage. In additioll, mailltellance of process eqllipmellT and PPE procuremellT jar radiatiollsafety is also cO/Tied 0111. For the sllccess of these activities required adeqllate jill/dillg and hllman resources.DlIring 2017 has been processed as milch as 115 m3 by evaporation. ill addition to processed by ~'vaporatiollof radioactive waste liqllid also processed by ion exchallge as milch as 40 m3.

Keywords: liquid radioactive waste. evaporation. tream/ellT

PENDAHULUAN

U ndang-undang Negara Republik Indonesia No. 10 Talmn 1997 TentangKetenaganuklirdn[ 1\, Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No. 18 Tahun 1999 TentangPengelolaan Limbah Bahan Berbahaya dan BeracuR serta Peraturan Pemerintah RepublikIndonesia No. 61 Tahun 2013 Tentang Pengelolaan Limbah Radioaktif mengamanatkan PusatTeknologi Limbah Radioaktif (PTLR) - Badan Tenaga Nuklir Nasional (BAT AN) sebagai badanpelaksana pengelolaanlimbah radioaktif di wilayah Negara Kesatuan Republik Indonesia. PTLR­BAT AN sebagai badan pelaksana pengelolaan limbah radioaktif secara nasional mempunyai tugasuntuk melakukan penelitian, pengembangan dan penerapan teknologi pengelolaan limbahradioaktif dan pelayanan pengelo laan limbah radioaktif12\

PTLR sebagai satu satunya fasilitas nasional pengelolaan limbah radioaktif harus mampumenjalankan tugas dan fungsinya separ~ang waktu. Tugas tersebut dilaksanakan oleh SubbidangPengelolaan Limbah Radioaktif. Untuk mendukung keberhasilan tugas tersebut diperlukan fasilitasyang memadai tersedianya bahan dan peralatan pengelolaan limbalt jumlah dan kompetensisul11berdaya manusia yang clIkup, dan biaya operasional yang l11emadai.

JlImlah limbah radioaktif cair yang diterima PTLR dari pcnghasil lil11bah (unit kerja diBAT AN) semakin mcningkat jUl111ahdan makin bcragam karaktcristiknya. Agar jumlah limbah

23

Bambang Sugito, Yayat Bernadi, Budiyono, Masudi: Pengolahan Limbah Radioaktif ...

sebelum diolah tidak memenuhi tangki penyimpanan dan akumulasi paparan radiasinya tidakmembahayakan pekerja dan lingkungan maka dilakukan pengolahan limbah secara rutin setiaptriwulan. Dalam rangkaian pengolahaIt dilakukan kegiatan identifikasi untuk menentukankarakterisasi limbalt dilakukan preparasi untuk menenlukan metode pengolahan limbah yangsesuai dan pengaturan karakteristik limbah sebelum diolah agar sesuai spesifikasi.

Umur unit evaporasi yang sudah cukup tua senanliasa memerlukan pemeliharaan.Pemeliharaan dalam rangka menjaga kemampuan fasililas unluk mengolah limbah radioaktif cairdilakukan secara berkala. Kegiatan yang dilakukan pengukuran parameler motor listrik. pelumasankomponen alai yang bergenlk. pengecekan penyediaan kelislrikan dan lain sebagainya. AgarteIjamin keselamalan peralalan dan penunjukan yang akurat selama pengoperasian maka dilakukankalibrdsi untuk mengetahui layak dan lidaknya snalu indikalor parameter ukur.

Pengolahan limbah radioaktif cair secara umum untuk mengurangi volume limbah danmengungkung limbah sehingga tidak mudah lepas ke lingkungan. Reduksi volume bisa dilakukandengan penguapan pelarul menggunakan evaporalor. atau proses kimia dengan penukar ion ataupengendapan. Konsentral hasil evaporasi kemudian diolah lebih la[~ut menggunakan unitSementasi. Konsentral diwadahkan dalam shell belon 950 liter kemudian dicampur dengan semen.pasir. air dan aditif. Limbah olahan dicuplik untuk monitoring kualilas hasillimbah olahan.

Limbah radioaktif oL1han disimpan dalam gudang Interim Storage 1 sampai wclktudilakukan perhitungan atau pengukuran untuk menentukan sudah klieren atau belum Limbahradioaktif olahan yang sudah mencapai tingkat klierens dapat disimpan pada fasililas demodisposal. Selama penyimpanan dilclkukan pel1lantauan kondisi wadah limbah dan pengukuran lajudosis.

METODOLOGI

Limbah radioaktif cair dari PRSG diangkul ke nrang penyimpanan limbah mentah di UnitEvaporasi menggunakan mobil pengangkut lil1lbah cair. Pada saat pengangkutan limbah cairo

dilakukan juga pcn~ambilan sampcl untuk keperluan analisis. Kapasitas mobil pcngangkut adalahlebih kurang 2.5 nr. Pcngaturan konligurasi valve dilakukan untuk penel1lpalan limbah ke salahsatu tangki dari cmpat tangki R220 I A. R220 I B. R220 IC atau R20 lD. Lil1lbah cair dipompa darimobil pcngangkut kc dalam tangki penyimpanan limbah mcntah. Volumc limbah yang ada dilangki penampungan dapat dipantau l1lelalui pancl konlrol Evaporasi 12200 I dengan mclihal LcvclIndikalortangki L12201A. L1220IB, LL 2201C atau L1220lD.

Gambar 1 Panel Kontrol Evaporasi 1-22001

Sebelum proses evaporasi dilakukan. lil1lbah radioaktif cair disampling dan di analisisuntuk mengetahui tingkat keasaman (pH). aktivitas. ekstrak kering dan konduktivitas. Penetrdlandilakukan dengan menambah bahan kimia asam nitrat atau soda tergantung tingkal keasamannya.Pengambilan sampel limbah radioaktif cair dilakukan melalui Glove Box 82200 I. Sampel

24

Presiding Hasil Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahun 2017 ISSN 0852-2979

diserahkan ke petugas laboratorium untuk dianalisis. Disamping di lakukan analisis juga dilakukanevaporasi skala lab untuk mengetahui apakah limbah bisa diproses secara evaporasi dengan aman.

Gambar 2. Glove Box 8.22001

Proses evaporasi adalah pemekatan larutan dengan mengubah pelarutnya saja menjadiuap dan mengambilnya sebagai kondensat at au destilat. Pada umunya suatu larutan terdiri dari zatyang volatil (mudah menguap) dan zat yang non volatil (tidak mudah menguap). Jadi evaporasiadalah me nghilangkan zat-zat volatil untuk mendapatkan larutan yang lebih pekat.

Unit evaporasi IPLR dapat memproses limbah radioaktif 0.75 m3/j dengan aktivitas:S 2xlO-2Ci/m3 dan destilat yang memenuhi syarat dibuang dengan aktivitas :S lxlO"6 Ci/m3. Faktorreduksi volume evaporator IPLR adalah 50 kali dan mempllnyai faktor dekontarninasi 104-105.Evaporator tersebut terdiri dari pemanas evaporasi bentllk tabung satu pelaluan (single passtubular el'aporation enchanger) yang tersusun dari 43 buah tabung (tube) dan masing-masingberdiameter ID 35.05 mm dan 00 42,40 mm dan diameter jaket (shelf) 0.6 m dimana limbah cairmelewati sisi tabung (tube side) dan uap air pemanas melewati sisi jaket (shell side). Evaporatordilengkapi sebuah kolom penenangan dengan diameter 0.9 m dan tinggi 3.5 m yang memisahkanfase uap dari cainuUlya (cairan anti buih disemprotkan dari bagian atas kolom), sebuah kolompemisah berisi lin1a tingkat (stage) mangkok gelembung (buble cap) tempat teIjadinya pencucianuap air dengan air demin. sebuah pmdingin (coller) dan pengemblln (comlensor), dan sebuah pipadiameter 80 tllin llntllk resirkulasi konsentrat dari kolom penenang ke evaporation exchanger [3]

Limbah cair yang dievaporasi dipilih dilewatkan melalui tube side karena memberikanresiko terbentuknya kerak yang menyebabkan tahanan transfer panas. Pembersihan kerak padadinding bagian dalam tube lcbill mlldah dilakukan dari pada kerak pada bagian luar tube. Uap air(steam) dipilih dialirkan melewati shell side, oleh karena itu untuk menghindari kerugian panasyang lepas ke atmosfer maka dipasang isolator panas dibagian shell. Operasi rutin evaporasilimbah cair secara kontinyu 24 jam per hari dilakukan dari hari Senin sid Jum'at. Pada akhiroperasi Iimbah cair dikosongkan dari sirkllit evaporasi dan kcmudian sirkuit tersebut diisi denganasam nitrat 10 % llntuk menghilangkan kerak. Asam nitrat penghilang kerak tersebut digunakan 8sampai 10 kali perendaman. selanjutnya dapat dipakai untuk mengatur pH pada proses pengolahanlimbah sebagai langkah meminimasi limbah[4]

Untuk menghindari timbllinya kerak yang tetjadi selama cvaporasi. dapat digunakaninhibitor kimia Ethylene Diamine Tctntaceatic Acid (EDT A) yang akan membentuk senyawakompleks terlarut dengan kalsium dan megnesium pembcntuk kerak. Cairan anti bllih yang berupatninyak silicon disemprotkan dari bagian atas kolom penenang evaporator bila limbah yangdicvaporasi mengandllng i'.at yang menimbulkan buih seperti dctergen persil (senymva alkil arilsulfollat CHr(CH2) IO-CH20S03Na) yang berasal dari pencuiall pakaian pekerja.

25

Bambang Sugito, Yayat Bernadi, Budiyono, Masudi: Pengolahan Limbah Radioaktif ...

Limbah cair dipompa menggunakan Pompa P 2200 .• atau pompa P 22005 ke alat penukarpanas Evaporator E 2200 I dengan cara pengaliran melalui pipa yang dilewatkan dalam tangkipenampung untuk mengambil panas dari kosentrat R 2200 .•. Pengaturan steam dan laju alir airlimbah dikendalikan dari panel I 22001, termasnk pemantanan parameter ukur unit evaporasidilihat dan di catat melalui penuI1iukan di panel evaporasi I 2200 I. Limbah cair masuk padabagian tube side pada suhu 28°C. sedang steam yang bertekanan ",5 - 5 bar masuk pada bagianshell side. Dengan demikian limbah cair akan mel1iadi panas. mendidih dan mengalir ke kolompenenang R 220 10 arah tangensiaL sehingga uap limbah cair yang terkonsentrdsi akan terpisah ..konsentrat (pekatan) masuk kc tangki pcnampung konsentrat R 2200", scdangkan uapnya scbclummengalir ke tangki pemisah D 2200 I akan melewati buffle pada bagian puncak kolom yangmemungkinkan teIjadi penahanan sebagian cairan yang tcrbawa oleh uap tcrscbut. Uap airsela11iutnya akan mengalir ke bagian bawah kolom pemisah D 22001, didalam kolom pemisah uapair akan dicuci menggunakan air bebas mineral. Kontak muka antar filse teIjadi pada 5 stage bublecap yang terakhir. sedang air bcbas mineral masuk melalui kolom bagian atas tangki pemisah D2200 I akhirnya uap melewati sebuah mist eliminator pada bagian puncak kolom .. disitu teIjadipenahanan kandungan cairan yang masih terbawa dalam bable cap yang terakhir. sedang air bckascucian mengalir secara gravitasi ke tangki penampung active ej]luent R 22002.

Uap yang lolos melalui mist eliminator akan masuk ke kondensor E 22002 pada bagianshell side sehingga uap akan mengembun karena pendingin yang mengalir melalui tube side. Gasyang tidak terkondensi yang keluar dari condenser E 22002 akan menuju sirkuit offgas. Destilatyang terbentuk dari uap yang didinginkan pada condenser E 22002 bergerak menuju bagian tubeside dari cooler E 22003. kemudian destilat yang teIjadi bergerak menuju ke tangki destilat R22006A atan R 22006B. Destilat yang dapat dilepas ke lingkungan mempunyai kadar garamkering < 2..50 gram lite(' .[4]

BASIL DAN PEMBAHASAN

Karakteristik limbah radioaktif cair dari PRSG men¥andung Co-60 dengan aktivitas 1,05x 10-" Ci/m' dan Cs-137 dengan aktivitas 3.96 x 10-5 Ci/m , pH: 5,7. ekstrak kering 5,8 gr/m3

dan beberapa logam terlarut seperti Fe. Cu, Cr dan lain lain. Limbah dari PRSG ini memenuhisyarat untuk diolah secara evaporasi. Bahan untuk pre treatment sebelum proses adalah asam nit rat( HN03) dan soda (NaOH)

Tabel I. Data pengangkutan selama 2017

No.Pcriodc Pcngangkutan Jumlah (m3)

1,

Triwulan I 36,0"

2.

Triwulan II 19.33

3.

Triwulan III 16.78

4.

Triwulan IV 26.22

Jumlah :

98,37

Selama tahun 2017 tclah diangkut limbah radioaktif cair dari PRSG scbanyak 99 m3.

Jumlah pcngangkutan discsuaikan dcngan pcrmintaan dari PRSG, PTLR berusaha 100% ll1clayanipermohonan pelimbahall dari penimbul Iimball Waktu pengangkutan disesuaikan dengan situasidan kondisi pcngangkut artinya jika jadwal yang tclah discpakati tiba-tiba ada halangan l11akaakandiscpakati pada Waktll yang lain scsllai kcscpakatan.

26

Prosiding Hasil Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahun 2017

Tabel 2. Data parameter ukur operasi unit evaporasi tahun 2017

ISSN 0852-2979

No.

Parameter UkurStandarPenunjukkanKeterangan

Flowrate Recorder

0,8-1,50.8 - 1.05NormalI FR 2200 I m3/h

F/owrate Recorder

1,180.45 - 1.6Normal2 FR 6750] t/h

Temperature Recorder

105102Normal3 TR 6250 I DC

Pressure Indicator

54,7-4,8Normal4 PI 6250 I barFlowrate Indicator

100-250191 - 200Normal5 FI 6220 I L/h

Flowrate Indicator100

94 - 95Normal6 FI 62104 %

Temperature Indicator

3027 - 29Normal7 TI 22014 DC

Pressure Indicator

64-6Normal8

PI 62104 kg/m3

Level Recorder

6048 - 55Normal9 LR 22010 %

Densitas Recorder960-1117

230 - 1020Normal10DR 2200 I kg/m3

II

Pressure Recorder60

50 - 60NormalPR 22012 mbar

Temperature Recorder

104100 - 104Normal12 TR 2200 I DC

Parameter ukur selama proses tahun 2017 masih memenuhi range yang diijinkan.Penunjukkan Densitas Recorder (DR 22001) kadang kala tidak ada penunjukkan, karena DR22001 mengalami kerusakan pada motor penggulung kertas. Saat ini komponen sudah dilakukanperbaikan dan sudah berfungsi kembali.

27

Bambang Sugito, Yayat Bernadi, Budiyono, Masudi: Pengolahan Limbah Radioaktif ...

Tabel3. Data Limbah RadioaktifCair yang Diolah secara Evaporasi

No.Periode Pengolahan Jumlah (m')

1.

Triwulan I 40

2.

Triwulan II 33~5

3.

Triwulan III 29,5

4.

Triwulan IV 12

Jumlah :

tI5

Selama tahun 2017 limbah radioaktif cair (LRC) yang bisa diolah sebanyak 115 m3 halini karena sebagian LRC nya diolah menggunakan metode penukar ion yaitu sebanyak 40 m3.

Kendala lainnya yaitu Boiler (pembangkit uap) mengalami kerusakan. Jumlah limbah yang diolahselama tahun 2017 lebih banyak daripada yang diangkut karena jumlah limbah di tangkipenampungan masih ada dari tahun sebelumnya.

KESIMPULAN

Dari kegiatan diatas dapat ditarik kesimpulan bahwa :

1. Pengangkutan limbah radioaktif cair dari PRSG selama tahun 2017 sebanyak 98,37 m3

2. Peralatan proses evaporasi, valve manual maupun valve pneumatic, pompa, tangki ­tangki masih berfungsi dengan baik.

3. Ketersediaan suku cadang sangat mendukung kecepatan proses perbaikan peralatan yangrusak.

4. Unit evaporasi bisa dioperasikan untuk mengolah limbah radioaktif cair dari PRSG ± 115m3

5. Proses evaporasi akan lancar jika didukung oleh ketersediaan Media EnergiSuply yang baik (MES I BPFL)

UCAPAN TERIMA KASIH

Terima kasih kami ucapkan kepada seluruh staf BPL atas dukungan dan kerjasamanyaserta staf BPFL atas layanan Media Energy Supply selama proses pengolahan limbah radioaktifcairo

DAFT AR PUST AKA

[1] UU No.1 0 Tahun 1997 Tentang Ketenaganukliran

[2] Peraturan Pemerintah No. 61 Tahun 2013 Tentang Pengelolaan Limbah Radioaktif

[3] Evaporation System, system Note RWI 220 NJM 0001

[4] Bahdir Johan DKK, Pengolahan Limbah Cair Melalui Proses Evaporasi P2PLR- SAT AN

[5] Walman,E (1994). Evaporasi.Serpong : Pusat Teknologi Pengolahan Limbah RadioaktifBadan Tenaga Atom Nasional

[6] Imam Sasmito," CHOACHING PENGOPERASIAN DAN PERA WAT AN EV APORASIIPLR," PTLR, 9 April 2007 sid 6 Juni 2007

28