Pengelolaan limbah radioaktif bertujuan untuk meminimalkan dosis radiasi yang diterima penduduk < 0,1 dosis radiasi maksimum. Batasan dosis radiasi dari ICRP (International Commission for Radiation Protection) adalah semua penduduk tidak akan menerima dosis rata-rata 1 rem perorang dalam 30 tahun dari sampah nuklir.
Tiga unsur dasar dalam pengelolaan limbah radioaktif :
• Pengelolaan bertujuan untuk memudahkan dalam penanganan selanjutnya.
Limbah nuklir dipekatkan dan dipadatkan yang pelaksanaannya dilakukan dalam wadah khusus untuk selanjutnya disimpan dalam jangka waktu yang cukup lama. Cara ini efektif untuk menangani limbah nuklir cair yang mengandung zat radioaktif beraktivitas sedang dan atau tinggi
• Penyimpanan sementara dan pembuangan atau penyimpanan akhir/lestari.
Limbah nuklir disimpan dan dibiarkan meluruh dalam tempat penyimpanan khusus sampai aktivitasnya sama dengan aktivitas zat radioaktif lingkungan. Cara ini efektif bila dipakai untuk pengelolaan limbah nuklir cair atau padat yang beraktivitas rendah dan berwaktu paruh pendek.
• Pengawasan pembuangan dan monitoring lingkungan.
Limbah nuklir diencerkan dan didispersikan ke lingkungan. Cara ini efektif dalam pengelolaan limbah nuklir cair dan gas beraktivitas rendah
Adapun tata cara pengolahan limbah Nuklir tersebut adalah sebagai berikut:
* PRA OLAH
Pra olah adalah kegiatan yang dilakukan sebelum pengolahan agar limbah memenuhi syarat untuk dikelola pada kegiatan pengelolaan berikutnya.
• Pengelompokan sesuai dengan jenis dan sifatnya.
• Preparasi dan analisis terhadap sifat kimia, fisika, dan serta kandungan radiokimia
• Menyiapkan wadah drum, plastik, lembar identifikasi dan sarana lain yang diperlukan
• Pewadahan dalam drum 60, 100, 200 liter atau tempat yang sesuai
• Pengepakan untuk memudahkan pengangkutan dan pengolahan
• Pengukuran dosis paparan radiasi
• Pemberian label identifikasi dan pengisian lembar formulir isian
• Pengeluaran dari hotcell
• Penempatan dalam kanister sehingga memenuhi kriteria keselamatan pengangkutan.
Sarana dan prasarana yang dipakai dalam kegiatan Praolah antara lain :
• Drum 60 liter/100 liter
• Plastik pelapis bagian dalam drum
• Lembar identifikasi dan lembar isian
• Alat monitor radiasi
• Alat pengepakan
• Kanister
• Sarana keselamatan kerja
*PENGOLAHAN
Pengolahan limbah cair dengan cara evaporasi/pemanasan untuk memperkecil volume, kemudian dipadatkan dengan semen (sementasi) atau dengan gelas masif (vitrifikasi) di dalam wadah yang kedap air, tahan banting, misalnya terbuat dari beton bertulang atau dari baja tahan karat (B,xxxx). Alat untuk proses evaporasi di sebut evaporator. Alat ini mampu mereduksi volume limbah cair dengan faktor reduksi 50. Hal ini berarti jika ada 50 m3 limbah cair yang diolah, maka akan dihasilkan 1 m3 konsentrat radioaktif, sedang sisanya yang 49 m3 hanyalah berupa air destilat yang sudahtidak radioaktif lagi (Sofyan, 1998).
2. Limbah Cair Aktivitas Rendah dan Sedang Pemancar Beta dan Gamma
Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam penyimpanan atau pengukungan limbah antara lain:
a. Keselamatan terpasang
b. Penghalang berganda
c. Pertahanan berlapis
Pengolahan Limbah Radioaktif dengan PENUKAR ION (Ion Exchanger)
Faktor penting yang diperhatikan dalam pemilihan teknologi penukar ion antara lain :
1. Karekteristik limbah:Kandungan padatan terlarut tidak melebihi 4 mg/L, kandungan garam kurang dari 2 g/L, radionuklida hadir dalam bentuk ion, mengandung sedikit kontaminan organik, dan mengandung sedikit senyawa pengoksidasi kuat.
2. Pemilihan penukar ion dan proses pengolahan: Penukar ion harus memiliki kecocokan dengan karakteristik limbah (pH dan ion) selain temperatur dan tekanan.
Proses Ion Exchange
Reaksi pada proses ion exchange bersifat reversibel dan stoikiometrik, dan sama terhadap reaksi fase larutan yang lain. Sebagai contoh:
NiSO4 +Ca(OH)2 = Ni(OH)2 + CaSO4 (1)
Pada reaksi ini, ion nikel yang terdapat dalam larutan nikel sulfate ( NiSO4) ditukar ion kalsium dari molekul calsium hidroksida (Ca(OH)2). Di dalam lingkup pengolahan logam, ion exchange biasanya menggunakan satu kolom yang terdiri dari cation exchange bed dan diikuti dengan anion exchange resin. Efluen biasanya merupakan larutan deionisasi yang dapat di recycle dalam proses seperti rinse water.
Resin Ion Exchange
Unsur yang bersifat bersifat ion yang terdapat pada air limbah dapat mengalami pertukaran dengan jenis resin tertentu. Resin diregenerasi melalui proses pelepasan exchanged material dan mengkonsentasikannya dalam pengurangan volume yang banyak. Resin pada ion exchange digolongkan sebagai kation exchanger, yang mana mempunyai ion positif yang mobile digunakan untuk exchange, dan anion exchanger yang mempunyai ion negatif yang mobile. Resin anion dan kation diproduksi dari dasar polimer organik yang sama. Perbedaan terdapat pada kelompok ionizable yang terikat dengan jaringan / ikatan hidrokarbon. Golongan fungsional ini yang menentukan perilaku kimia resin. Resin secara luas digolongkan sebagai kation exchanger asam kuat (contoh SO3H dengan pK=1-2) atau asam lemah (OH dengan pK=9-10) dan anion exchanger basa kuat (N+ dengan pK=1-2) atau basa lemah (NH2 dengan pK=8-10).
Pengolahan Limbah Radiokatif dengan ZEOLIT
Zeolit adalah mineral dengan struktur kristal alumino silikat yang berbentuk rangka (framework) tiga dimensi, mempunyai rongga dan saluran, serta mengandung ion Na, K, Mg, Ca, Fe serta molekul air. Langkah dalam pembuatan Mn-Zeolit adalah sebagai berikut :
1. Zeolit yang digunakan dibersihkan dari kotoran dan batuan lain kemudian dikeringkan di udara. Zeolit alam dihaluskan dan diayak untuk mendapatkan ukuran partikel zeolit 35-50 mesh. Zeolit dimurnikan dengan cara direfluk dengan air demin selama 24 jam untuk mendapatkan zeolit bersih dari pengotor.
2. Zeolit murni yang sudah diperoleh kemudian direndam dengan larutan KMnO4 konsentrasi 0,1M selama 24 jam, kemudian dicuci dengan air demin sampai bersih.
3. Zeolit yang sudah bersih tersebut merupakan material Mn-Zeolit, yang kemudian dipanaskan dengan temperatur 100oC sampai kering.
Mn-Zeolit yang sudah diaktivasi dikontakkan dengan limbah Sr-90 dan Fe2+ dalam berbagai variasi waktu. Beningan yang didapat kemudian dipisahkan dan dianalisis menggunakan Liquid Scintillation Chromatography (LSC) dan Atomic Absorbsi Spectrometer (AAS).
Pengolahan Limbah Radioaktif dengan PLASMA TERMAL
Teknologi plasma adalah metode penghasil panas yang digunakan untuk memecah /menghancurkan material limbah. Fraksi hidrokarbon dalam limbah akan dipecah menjadi karbonmonooksida, hidrogen, karbondioksida dan/atau air tergantung kondisi operasi. Jenis limbah yang dapat diolah dengan menggunakan teknologi plasma, yaitu tanah terkontaminasi debu batubara, limbah organik padat dan cair yang mengandung unsur asbestos, limbah organik medis terklorinasi, limbah radioaktif dan lainnya.
Plasma termal dibuat dengan menggunakan electric arc, yang diletakkan di antara dua elektroda logam di dalam sebuah alat yang disebut plasma torch. Bila sebuah gas, seperti udara, uap dan lainnya, diinjeksikan ke dalam, molekul / atom gas tersebut akan bertubrukan dengan elektron pada electric arc (elektron terbentuk pada satu elektroda dan diakselerasi dan dikumpulkan pada elektroda yang satunya).
Pengolahan Limbah Radioaktif dengan REVERSE OSMOSIS
Reverse osmosis (RO) merupakan suatu proses pemaksaan sebuah solvent dari sebuah daerah berkonsentrasi tinggi melalui sebuah membran ke sebuah daerah rendah dengan menggunakan sebuah tekanan melebihi tekanan osmotik. Reverse Osmosis mengaplikasikan tekanan yang lebih besar dari tekanan osmotik (antara 2-10 Mpa) ke dalam larutan konsentrat sehingga menyebabkan larutan mengalir dari sisi konsentrat membran semipermeabel ke dilute side. RO memiliki kemampuan menyingkirkan total dissolved inorganic solid 95-99,5% dan dissolved organic solid 95-97%. Teknologi tersebut telah digunakan untuk menyingkirkan radionuklida dari limbah cair level rendah seperti limbah uap dari pembangkit tenaga nuklir.
Pengolahan Limbah Radioaktif dengan ULTRAFILTRATION
Koloid, padatan terlarut, molekul organik dengan berat molekul yang tinggi tidak dapat melalui ultrafiltration. Teknologi ini beroperasi pada tekanan 0,2-1,4 Mpa. Hal ini dimungkinkan karena tekanan osmotik koloid dan molekul organik berada dalam jumlah yang sedikit. Ukuran pori ultrafiltration berada pada range 0,001-0,01 mm. Unit ultrafiltration beroperasi dengan prinsip cross-flow. Ultrafiltration sering digunakan untuk menyingkirkan aktivitas alfa dari uap limbah. Limbah aktinida dalam bentuk koloid atau pseudo-colloidal pada uap limbah radioaktif dapat disingkirkan secara efektif oleh ultrafiltration dan dapat digunakan untuk menyingkirkan ion logam terlarut dari larutan dilute aqueous.
Beberapa kawasan di Semenanjung Muria memiliki tingkat kesesuaian sangat baik untuk pembangunan fasilitas pengolahan limbah radioaktif.
Berbeda dengan system disposal di kawasan Pusat Penelitian Tenaga Nuklir (PPTN) di Serpong yang hanya dapat ditempatkan disposal limbah aktivitas rendah (LAR) dan Limbah Aktivitas Sedang (LAS).
Sistem pengolahan di kawasan PPTN Serpong yang hanya dimungkinkan untuk limbah aktivitas rendah dan sedang (LAR/LAS), serta untuk radionuklida dengan paruh waktu kurang dari 30 tahun saja.
Limbah Semi Cair (Resin) Aktivitas Rendah dan Sedang Pemancar Beta dan Gamma.
Pengolahan limbah padat adalah dengan cara diperkecil volumenya melalui proses insenerasi/pembakaran, selanjutnya abunya disementasi. Sedangkan limbah yang tidak dapat dibakar diperkecil volumenya dengan kompaksi/penekanan dan dipadatkan dalam drum/beton dengan semen. Sedangkan limbah yang tidak dapat dibakar/dikompaksi, harus dipotong-potong dan dimasukkan dalam beton kemudian dipadatkan dengan semen atau gelas masif (B,xxxx). Proses pemadatan dilakukan dengan semen (sementasi), aspal (bitumentasi), maupun bahan gelas (vitrifikasi)
1. Limbah Padat Aktivitas Rendah dan Sedang Pemancar Beta dan Gamma.
3.1. Limbah Padat Terbakar
3.2. Limbah Padat Terkompaksi.
3.3. Limbah Padat Tak Terbakar dan Tak Terkompaksi
4.Limbah Aktivitas Rendah Pemancar Alpha
Selanjutnya limbah radioaktif yang telah diolah disimpan secara sementara (10-50 tahun) di gudang penyimpanan limbah yang kedap air sebelum disimpan secara lestari. Tempat penyimpanan limbah lestari dipilih ditempat/lokasi khusus dengan kondisi geologi yang stabil dan secara ekonomi tidak bermanfaat.
sumber: http://wahyudis.heck.in/teknik-pengolahan-limbah-nuklir.xhtml
Tidak ada komentar:
Posting Komentar