PENGELOLAAN DAN PENANGANAN GAGALAN PRODUKSI BAHAN BAKAR TIPE MTR DAN EFLUEN

dokumen-dokumen yang mirip
PENYIAPAN LARUTAN URANIL NITRAT UNTUK PROSES KONVERSI KIMIA MELALUI EVAPORASI

PEMUNGUTAN SERBUK U 3 Si 2 DARI GAGALAN PRODUKSI PEB DISPERSI BERISI U 3 Si 2 -Al SECARA ELEKTROLISIS MENGGUNAKAN ELEKTRODA TEMBAGA

PEMUNCUTAN U3Si2 OARI CACALAN PROOUKSI PEB OISPERSI BERISI U3Si2 - AI MENCCUNAKAN TEKNIK ELEKTROLISIS

Pemungutan Uranium Dalam Limbah Uranium Cair Menggunakan Amonium Karbonat

PROSES PEMURNIAN YELLOW CAKE DARI LIMBAH PABRIK PUPUK

PENGARUH KONSENTRASI ELEKTROLIT, TEGANGAN DAN WAKTU TERHADAP KADAR URANIUM PADA ELEKTROLISIS PEB U 3 Si 2 -Al

PENGARUH KANDUNGAN URANIUM DALAM UMPAN TERHADAP EFISIENSI PENGENDAPAN URANIUM

PENGENALAN DAUR BAHAN BAKAR NUKLIR

EKSTRAKSI STRIPPING URANIUM MOLIBDENUM DARI GAGALAN PRODUKSI BAHAN BAKAR REAKTOR RISET

PEMBUATAN SAMPEL INTI ELEMEN BAKAR U 3 Si 2 -Al

ANALISIS LIMBAH RADIOAKTIF CAIR DAN SEMI CAIR. Mardini, Ayi Muziyawati, Darmawan Aji Pusat Teknologi Limbah Radioaktif

Kata kunci : pelarutan, yellow cake, asam nitrat, konsentrasi, temperatur, laju pengadukan.

PEMUNGUTAN URANIUM DARI LIMBAH URANIUM CAIR HASIL PROSES DENGAN TEKNIK PENGENDAPAN

PROSES RE-EKSTRAKSI URANIUM HASIL EKSTRAKSI YELLOW CAKE MENGGUNAKAN AIR HANGAT DAN ASAM NITRAT

ANALISIS UNSUR PENGOTOR Fe, Cr, DAN Ni DALAM LARUTAN URANIL NITRAT MENGGUNAKAN SPEKTROFOTOMETER SERAPAN ATOM

OPTIMALISASI PROSES PEMEKATAN LARUTAN UNH PADA SEKSI 600 PILOT CONVERSION PLANT

PEMUNGUTAN U OARI KERAK PROOUKSI LOGAM U SECARA PEMANGGANGAN

PENGELOLAAN LIMBAH RADIOAKTIF BENTUK PADAT BERAKTIVITAS RENDAH DI INSTALASI RADIOMETALURGI TAHUN 2007

II. DESKRIPSI PROSES. Precipitated Calcium Carbonate (PCC) dapat dihasilkan melalui beberapa

ANALISIS UNSUR Pb, Ni DAN Cu DALAM LARUTAN URANIUM HASIL STRIPPING EFLUEN URANIUM BIDANG BAHAN BAKAR NUKLIR

PENENTUAN RASIO O/U SERBUK SIMULASI BAHAN BAKAR DUPIC SECARA GRAVIMETRI

PREPARASI LIMBAH RADIOAKTIF CAIR EFLUEN PROSES PENGOLAHAN KIMIA UNTUK UMPAN PROSES EVAPORASI

PENGARUH SENYAWA PENGOTOR Ca DAN Mg PADA EFISIENSI PENURUNAN KADAR U DALAM AIR LIMBAH

PENGARUH FORMALDEHIDA TERHADAP PENURUNAN KONSENTRASI ASAM NITRAT DAN KENAIKAN KADAR URANIUM DALAM EFLUEN PROSES DI IEBE

II. DESKRIPSI PROSES. Precipitated Calcium Carbonate (PCC) dapat dihasilkan melalui beberapa proses

PENANGANAN LlMBAH RADIOAKTIF PADAT AKTIVITAS RENDAH PASCA PENGGANTIAN HEPA FILTER DI IRM

PERATURAN KEPALA BADAN PENGAWAS TENAGA NUKLIR NOMOR 8 TAHUN 2016 TENTANG PENGOLAHAN LIMBAH RADIOAKTIF TINGKAT RENDAH DAN TINGKAT SEDANG

PENGELOLAAN LIMBAH RADIOAKTIF DAN B3 DI IRM. Sunardi

Ajeng Rahmasari NIM 12/330087/TK/

ANALISIS UNSUR-UNSUR PENGOTOR DALAM YELLOW CAKE DARI LIMBAH PUPUK FOSFAT SECARA SPEKTROMETRI SERAPAN ATOM

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA ANORGANIK PERCOBAAN III (PEMURNIAN BAHAN MELALUI REKRISTALISASI)

PEMBUATAN PELAT ELEMEN BAKAR MINI U-7Mo/Al

KARAKTERISASI INGOT PADUAN U-7Mo-Zr HASIL PROSES PELEBURAN MENGGUNAKAN TUNGKU BUSUR LISTRIK

PENENTUAN EFISIENSI EKSTRAKSI URANIUM PADA PROSES EKSTRAKSI URANIUM DALAM YELLOW CAKE MENGGUNAKAN TBP-KEROSIN

PEMANTAUAN RADIOAKTIVITAS UDARA BUANG IEBE TAHUN 2009

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

PEMILIHAN DAN URAIAN PROSES

EVALUASI ASPEK KESELAMATAN KEGIATAN METALOGRAFI DI INSTALASI ELEMEN BAKAR EKSPERIMENTAL

MORFOLOGI SERBUK AMONIUM DIURANAT (ADU) DAN AMONIUM URANIL KARBONAT (AUK) HASIL PEMURNIAN YELLOW CAKE COGEMA

KONSEP DAN TUJUAN DAUR BAHAN BAKAR NUKLIR

LAMPIRAN III PERATURAN KEPALA BADAN PENGAWAS TENAGA NUKLIR NOMOR 4 TAHUN 2014 TENTANG BATASAN DAN KONDISI OPERASI INSTALASI NUKLIR NONREAKTOR

VERIFIKASI METODA GRAVIMETRI UNTUK PENENTUAN THORIUM

BAB III METODE PENELITIAN

Ngatijo, dkk. ISSN Ngatijo, Pranjono, Banawa Sri Galuh dan M.M. Lilis Windaryati P2TBDU BATAN

II. DESKRIPSI PROSES. Pembuatan kalsium klorida dihidrat dapat dilakukan dengan beberapa macam proses:

PENGOLAHAN AIR SUNGAI UNTUK BOILER

ANALISIS KADAR URANIUM DAN UNSUR PENGOTOR DI DALAM SERBUK AUK DAN UO 2

ANALISIS SERBUK UMO UNTUK PEMBUATAN PELAT ELEMEN BAKAR DENGAN TINGKAT MUAT TINGGI

PENENTUAN KANDUNGAN PENGOTOR DALAM SERBUK UO2 HASIL KONVERSI YELLOW CAKE PETRO KIMIA GRESIK DENGAN AAS

BAB III METODE PENELITIAN

PENGARUH UNSUR Al, Mg, DAN Na PADA ANALISIS URANIUM SECARA POTENSIOMETRI

PENGELOLAAN LIMBAH RADIOAKTIF PADAT DAN CAIR DI PUSAT TEKNOLOGI BAHAN BAKAR NUKLIR TAHUN 2010

PEMANTAUAN KONTAMINASI DAN DEKONTAMINASI ALAT POTONG ACCUTOM DI LABORATORIUM KENDALI KUALITAS HR-22 IEBE PTBN

MANUAL PROSEDUR PENANGANAN LIMBAH LABORATORIUM

DEKONTAMINASI MESIN BUSUR LISTRIK CENTORR FURNACES DI HR-16 IEBE PTBN

PENGGUNAAN METODA ELEKTRODIALISIS DALAM PEMISAHAN URANIUM DARI EFLUEN PROSES

PENENTUAN DENSITAS KETUK SERBUK URANIUM OKSIDA HASIL PROSES OKSIDASI REDUKSI PELET U02 SINTER

ANALISIS KADAR URANIUM DALAM YELLOW CAKE DENGAN TITRASI SECARA POTENSIOMETRI

HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

KARAKTERISASI LIMBAH RADIOAKTIF CAIR UMPAN PROSES EVAPORASI

LOGO. Stoikiometri. Tim Dosen Pengampu MK. Kimia Dasar

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

PERBAIKAN DAN VJI FVNGSI SVB SISTEM SEKSI 800

BAB II. DESKRIPSI PROSES

Udara ambien Bagian 4: Cara uji kadar timbal (Pb) dengan metoda dekstruksi basah menggunakan spektrofotometer serapan atom

ANALISIS KANDVNGAN PENGOTOR DALAM PELET VOz SINTER

EVALUASI PENGARUH POLA ALIR UDARA TERHADAP TINGKAT RADIOAKTIVITAS DI DAERAH KERJA IRM

PENCEGAHAN KERAK DAN KOROSI PADA AIR ISIAN KETEL UAP. Rusnoto. Abstrak

PEMBUATAN SERBUK URANIUM TETRAFLUORIDA DARI LOGAM URANIUM MENGGUNAKAN KATALIS ASAM FLUOROBORAT

UPAYA KEMANDIRIAN AMMONIUM PERKHLORAT DALAM RANGKA MENUNJANG ROKET PELUNCUR SATELIT

PENGARUH UKURAN PARTIKEL BATU APUNG TERHADAP KEMAMPUAN SERAPAN CAIRAN LIMBAH LOGAM BERAT

Hubungan koefisien dalam persamaan reaksi dengan hitungan

besarnya polaritas zeolit alam agar dapat (CO) dan hidrokarbon (HC)?

PEMUNGUTAN URANIUM DI DALAM KERAK CaF2 DENGAN PELARUT ASAM NITRAT

II. PEMILIHAN DAN URAIAN PROSES. dalam alkohol (Faith and Keyes,1957).

BAB I PENDAHULUAN A. LATAR BELAKANG

PENGARUH UNSUR AL DAN MO TERHADAP HASIL ANALISIS URANIUM DALAM PELAT ELEMEN BAKAR U-MO/AL DENGAN METODE POTENSIOMETRI

Sulfur dan Asam Sulfat

Prarancangan Pabrik Gipsum dengan Proses Desulfurisasi Gas Buang PLTU dengan Kapasitas Ton/Tahun BAB I PENDAHULUAN

BAB V DASAR-DASAR PENGOLAHAN BAHAN GALIAN

Prinsip Dasar Pengelolaan Limbah Radioaktif. Djarot S. Wisnubroto

METODA GRAVIMETRI. Imam Santosa, MT.

PENENTUAN KADAR URANIUM DALAM PEB U3Siz-AI PASCA IRRADIASI MELALUI PEMISAHAN PENUKAR ANION DENGAN METODA SPEKTROMETER ALPHA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Pengaruh penjeratan asam-asam terhadap penurunan kadar uranium dan impuritas dalam efluen proses

BAB II ALUMINIUM DAN PADUANNYA

BAB II PEMBAHASAN. II.1. Electrorefining

BAB I PENDAHULUAN I.1. Latar Belakang Perubahan iklim global akibat efek rumah kaca merupakan permasalahan lingkungan serius yang saat ini sedang

BAB I PENDAHULUAN. berbagai macam kegiatan seperti mandi, mencuci, dan minum. Tingkat. dimana saja karena bersih, praktis, dan aman.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

ANALISIS DAN PENGENDALIAN KONDUKTIVITAS AIR PADA KOLOM RESIN CAMPURAN (MIX-BED) SISTEM AIR BEBAS MINERAL (GCA 01)

PENGARUH WAKTU PENGADUKAN DAN PENGAMBILAN SAMPEL LARUTAN CaCO 3 3% TERHADAP JUMLAH ENDAPAN PADA ALAT FILTER PRESS

TEKNOLOGI PEMBUATAN BAHAN BAKAR PELET REAKTOR DAYA BERBASIS THORIUM OKSIDA PURWADI KASINO PUTRO

BAB III BAB III METODE PENELITIAN. Penelitian dilaksanakan pada bulan Februari sampai dengan September

LIMBAH. Pengertian Baku Mutu Lingkungan Contoh Baku Mutu Pengelompokkan Limbah Berdasarkan: 1. Jenis Senyawa 2. Wujud 3. Sumber 4.

PENGARUH ASAM FLUOROBORAT DALAM PELARUTAN LOGAM URANIUM DAN PENGENDAPAN HASIL PELARUTANNYA

Transkripsi:

Ghaib Widodo dan Bambang Herutomo ISSN 0216-3128 49 PENGELOLAAN DAN PENANGANAN GAGALAN PRODUKSI BAHAN BAKAR TIPE MTR DAN EFLUEN PROSES DI IPEBRR SERPONG Ghaib Widodo dan Bambang Herutomo Pusat Teknologi Bahan Bakar Nuklir - BATAN ABSTRAK PENGELOLAAN DAN PENANGANAN GAGALAN PRODUKSI BAHAN BAKAR TIPE MTR DAN EFLUEN PROSES DI IPEBRR. Instalasi Produksi Bahan Bakar Reaktor Riset (IPEBRR) - Serpong telah mengelola dan menangani segenap bentuk gagalan produksi (padat, cair, dan gas) dan efluen proses. Beberapa teknik penanganan gagalan yang diterapkan adalah pengendapan, penyerapan, penguapan, elektrolisis, dan elektrodialisis. Dari penanganan tersebut pada akhirnya diperoleh bentuk produk yang dapat diumpankan kembali sebagai bahan bakar dan diperoleh bentuk limbah padat dan cair (efluen proses) yang memenuhi persyaratan (kandungan uranium < 50 ppm) untuk dikirim ke Instalasi Pengelolaan Limbah Radioaktif. ABSTRACT MANAGEMENT AND HANDLING OF REJECTED FUEL OF MTR TYPE AND PROCESS EFFLUENTS CONTAINED URANIUM AT FEPI. Research Reactor Fuel Element Production Installation (FEPI) Serpong has performed management and handling of all kinds of rejected fuel material during production (solids, liquids, and gases) and process efluents contained uranium. The methods that has been implemented are precipitation, absorption, evaporation, electrolisys, and electrodialysis. By these methods will finally be obtained forms of product which can be used directly as fuel material feed and solid/liquid radioactive waste that fullfil the requirements ( uranium contents < 50 ppm) to be send to Radioactive Waste Management Installation. PENDAHULUAN I nstalasi Produksi Elemen Bakar Reaktor Riset (IPEBRR) yang berada di kawasan PUSPIPTEK Serpong adalah sebuah instalasi nuklir yang digunakan untuk memproduksi bahan bakar tipe dispersi pengayaan uranium rendah (20% U -235 ) untuk reaktor riset MTR dengan kapasitas produksi 70 elemen bakar per-tahun [1]. Instalasi tersebut saat ini dikelola oleh PT. BATAN Teknologi dengan kegiatan utamanya adalah memproduksi bahan bakar dispersi uranium silisida (U3Si2-Al) untuk mensuplai kebutuhan bahan bakar RSG-GAS. Bahan dasar uranium yang digunakan dalam proses produksi adalah UF 6 (pengayaan 20% U -235 ) yang dibeli langsung dari pasar di luar negeri (Jerman, Perancis). Untuk memproduksi sesuai kapasitas, diperlukan UF 6 sebanyak 25 kg. Selain itu, instalasi juga dilengkapi dengan peralatan proses yang mampu mengolah bahan dasar berbentuk larutan uranil nitrat, UO 2 (NO 3 ) 2. Untuk memproduksi sesuai kapasitas, diperlukan sekitar 40 liter UO 2 (NO 3 ) 2 dengan kandungan uranium sebesar 400 g/l (1). Secara garis besar, proses produksi di IPEBRR dapat dibagi dalam tiga tahapan, yaitu : 1. Proses konversi kimia bahan baku UF 6 menjadi U-metal dan atau larutan UO 2 (NO3) 2 menjadi serbuk intermediate product, UO 3 2. Proses fabrikasi inti bahan bakar, pelat bahan bakar dan rakitan/elemen bakar. 3. Proses olah ulang gagalan produksi. Berlangsungnya proses produksi bahan bakar senantiasa melewati segenap uji kualitas yang ketat sehingga memungkinkan timbulnya sebagian produk bahan bakar gagal, baik berupa padat (pelat) maupun sisa proses berupa efluen proses. Proses uji kualitas dilaksanakan agar diperoleh bahan bakar yang memenuhi speksifikasi [2,3]. Mengingat harga uranium pengayaan 20% di pasar dunia sangat mahal, maka proses olah ulang tidak hanya dilakukan terhadap gagalan produksi, tetapi juga terhadap efluen proses yang diduga masih mengandung U tinggi yang secara ekonomi layak untuk dipungut kembali. Selain itu, pengelolaan dan penanganan U bertujuan untuk dapat mereduksi jumlah U yang memenuhi batas ambang yang didizinkan yaitu < 5 ppm [4 dan tidak terlepas ke lingkungan. Fasilitas pemungutan gagalan uranium dari segenap bentuk gagalan dapat dilaksanakan di IPEBRR Serpong dan fasilitas pemungutan hingga

50 ISSN 0216-3128 Ghaib Widodo dan Bambang Herutomo saat ini dapat dioperasikan dengan baik [1]. Oleh karena itu, fasilitas ini diharapkan dapat mengantisipasi gagalan, apabila pada saatnya kelak. Dalam makalah ini akan dibahas tentang pengelolaan dan penanganan segenap gagalan hingga hasil dari pengolahan ini dapat diumpankan kembali sebagai proses produk bahan bakar. TEORI Untuk memudahkan penanganan berbagai bentuk gagalan padat, cair dan gas, perlu dilakukan pengelolaan dan pengelompokan gagalan terlebih dahulu. Uraian di bawah ini menjelaskan secara ringkas metode/proses untuk memungut U dari berbagai bentuk gagalan, baik gagalan produk maupun limbah/efluen yang mengandung U. A. Penanganan Gagalan Proses Produksi 1. Pengelolaan gagalan bentuk padat dari proses konversi kimia meliputi padatan CaF 2 sisa proses pembuatan logam U, kertas-kertas pembersih peralatan proses dan analisis, dan padatan sedimentasi menara cuci gas buang (scrubber). Gagalan bentuk padat dari proses fabrikasi meliputi gagalan inti elemen bakar (IEB), dan gagalan pelat elemen bakar (PEB), seperti diperlihatkan pada Tabel 1. Penanganan CaF 2 berkandungan U. Padatan CaF 2 berasal dari sisa proses produksi logam U. Padatan ini mengandung U sekitar 3 5% [1]. Penanganan dilakukan dengan memanggang kerak CaF 2 pada suhu 500 o C sehingga diperoleh oksida U dan bentuk oksida lain yang dapat terpisah secara maksimal [1,2,3]. 4 U + 5 O 2 UO 2 + U 3 O 8 (1) 3 UO 2 + O 2 U 3 O 8 (2) 2 Ca + O 2 2CaO (3) 2U + 3O 2 + CaO CaU 2 O 7 (4) 2U 3 O 8 + 3CaO + O 2 3CaU 2 O 7 (5) 6UO 2 + 3CaF 2 + 3H 2 O + 3O 2 3CaU 2 O 7 + 6 HF (6) CaF 2 + H 2 O CaO + 2 HF (7). Penanganan kertas penyapu peralatan proses/analisis. Limbah padat ini terdiri dari berbagai jenis, seperti kertas bekas penyapu peralatan proses/analisis, sarung tangan, masker debu, dll. yang terkontaminasi U. Penanganan terhadap limbah ini adalah menampungnya dalam trays (baki), kemudian diabukan dalam tungku pada suhu 400 o C [1]. Dengan cara ini diharapkan seluruh U yang menempel pada benda-benda tersebut berubah menjadi bentuk U oksida. Penanganan padatan sedimentasi dari scrubber. Sedimentasi U berasal dari tiga buah scrubber, yaitu scrubber proses konversi kimia, proses kalsinasi, dan proses pelarutan gagalan produksi. Penanganan terhadap sedimentasi dilakukan dengan penyaringan. Residu dilakukan dilanjutkan dengan pengeringan pada suhu 100 o C selama 2 jam (1), sementera filtrat dikirim ke penampung efluen proses. Penanganan gagalan produk IEB dan PEB. Produk IEB/PEB gagal berasal dari proses yang tidak memenuhi spesifikasi yang diizinkan sebagai bahan bakar, karena ditolak oleh kendali kualitas [4,5]. Penanganan terhadap gagalan produk, baik IEB maupun PEB, adalah dengan melarutkannya ke dalam larutan soda berlebih (20%) dengan tujuan agar matriks dan kelongsong aluminium larut dan diharapkan yang tinggal hanya meat-nya saja (misal: U 3 O 8 ). IEB/PEB + NaOH NaAlO2 + 3/2 H 2 + daging IEB/PEB (8) Larutan NaAlO 2 di atas sebagai limbah cair dan untuk menghindari terjadinya letupan gas hidrogen (H2), selama proses pelarutan [1,2,4,6] ditambahkan NaNO3 atau NaNO 2 Reaksi eliminasi gas H2 dengan reagen NaNO 3, Al + 0,9 NaOH + 1,05NaNO 3 NaAlO 2 + 0,9 NaNO 2 + 0,15 NH 3 + 0,2 H 2 O (9) Al + 0,625 NaOH + 0,375 NaNO 3 + 0,25 H 2 O NaAlO 2 + 0,375 NH 3 (10) Reaksi eliminasi gas H2 dengan reagen NaNO2, Al + 0,5 NaOH + 1,5 NaNO2 NaAlO2 + 0,375 NH3 (11) Al + 0,5 NaOH + 0, 5 NaNO3 + 0,5 H2O NaAlO2 + 0, 5 NH3 (12) 2. Penanganan gagalan bentuk cair. Gagalan ini terutama berasal dari proses konversi kimia dan analisis, yang meliputi filtrat proses konversi kimia amonium uranil karbonat (AUK), rafinat proses ekstraksi/stripping, kondensat proses vaporasi, flushing peralatan sebelum dan sesudah proses, limbah dekontaminasi peralatan dan lantai, air bekas scrubber, dan larutan-larutan pencuci peralatan analisis.

Ghaib Widodo dan Bambang Herutomo ISSN 0216-3128 51 Penanganan filtrat proses konversi kimia AUK. Gagalan filtrat proses pengendapan AUK masih mengandung kadar U tinggi karena tidak semua U sempat mengendap selama proses. Penanganan yang dilakukan adalah mengendapkan kembali U dalam filtrat dengan menggunakan peroksida H 2 O 2. Endapan yang diperoleh berupa uranium peroksida yang berwarna kuning. Reaksi pengendapan berlangsung sebagai berikut : UF 6 + H 2 O 2 + 2H 2 O UO 4.2H 2 O + 6 HF (13) efluen proses UO 2 (NO 3 ) 2 + H 2 O 2 + 2 H 2 O UO4.2H 2 O + 2 HNO 3 (14) Efluen proses endapan disaring, residu diumpankan kembali ke proses kalsinasi, dan filtrat berkadar U rendah dianggap sebagai limbah cair yang dikumpulkan dalam penampung limbah cair (efluen proses). Penanganan rafinat proses ekstraksi/ stripping. Rafinat ini berasal dari proses pemurnian U hasil pelarutan meat yang impuritasnya cukup tinggi. Proses pemurnian dilakukan untuk mendapatkan U yang memenuhi spesifikasi sebagai bahan bakar (nuclear grade). Untuk memenuhi spesifikasi tersebut UO2(NO3)2 kotor hasil pelarutan dilakukan proses ekstraksi/ stripping. Rafinat ini sudah berupa UO 2 (NO 3 ) 2 encer yang perlakuan selanjutnya dikumpulkan bersama filtrat proses kimia yang telah dilaksanakan pengendapan dengan peroksida dan kondensat proses vaporasi. Penanganan kondensat proses vaporasi. Kondensat berasal dari proses vaporasi terhadap hasil proses ekstraksi/stripping UO2(NO3)2. Penanganan terhadap kondensat, pertama-tama dianalisis kadar U-nya untuk menentukan statusnya. Apabila kadar U-nya masih di atas 50 ppm harus diproses ulang dan dikumpulkan bersama filtrat proses konversi, rafinat. Apabila kadar U-nya di bawah 50 ppm, maka kondensat dilakukan proses pengikatan menggunakan ion exchange, elektrodialisis dan lain lain. Penanganan limbah dekontaminasi peralatan/lantai. Dekontaminasi dilaksanakan setelah usai proses, baik terhadap peralatan maupun lantai karena ceceran U- nya masih tinggi. Penanganan terhadap sarana penyapu kontaminan dilakukan dengan memanaskan di dalam tungku pada suhu 500 o C hingga U berubah ke bentuk oksida [1]. Penanganan air bekas scrubber. Air bekas scrubber berasal dari filtratnya yang telah dipisahkan dengan enapan (bentuk padat). Penanganannya dilakukan dengan mengumpulkan, dan apabila proses analisis menunjukkan kandungan U-nya di atas 50 ppm akan diproses lanjut dengan cara mengendapkan dengan peroksida sama seperti limbah cair lainnya. Penanganan larutan-larutan pencuci piranti analisis. Limbah cair ini berasal proses pencucian peranti/gelas yang usai digunakan untuk analisis U. Limbah cair ini ditampung sebagai limbah aktif yang ditempatkan dalam jerigen khusus beranda aktif dan penanganannya dengan proses pengendapan sama seperti limbah cair lainnya. 3. Penanganan gagalan bentuk gas. Gagalan ini meliputi: (i) aerosol dan gas emisi (gas UO2F2, HF, NH3, dan CO2), gas-gas yang ditimbulkan dari proses kalsinasi dan hidroflourinasi, (ii) gas-gas yang keluar dari glove box, (iii) gas H2 yang ditimbulkan dari pelarutan IEB/PEB, (iv) gas NOx (NO, NO2) yang ditimbulkan selama proses pelarutan U3O8, UO2, U berlangsung, dan kertas-kertas bekas lap alat proses/analisis. B. Penanganan Efluen Proses Efluen proses dikumpulkan dari pengelolaan dan telah ditampung pada setiap tahap awal dan akhir segenap proses pemungutan gagalan padat, cair, dan gas. Efluen proses dalam bentuk limbah cair masih mengandung uranium cukup tinggi, yaitu < 50 ppm [1]. Hal ini sesuai dengan design pabrik nuklir Jerman. Mengingat mahalnya harga uranium diperkaya 20% di pasaran maka batasannya ditekan hingga kandungan U < 5 ppm [7]. Untuk menekan kandungan U hingga batas di bawah yang dianjurkan/diizinkan oleh Pusat Elemen Bakar Nuklir kala itu. Skema proses pemungutan/pananganan dan pengelolaan gagalan padat dan cair diperlihatkan pada Gambar 1 TATAKERJA Bahan : Segenap bentuk gagalan (padat, cair, dan gas), NaOH, HNO 3, H 2O 2, air bebas mineral, (NH 4) 2CO 3, NH 4OH, ion exchange, Ca(OH) 2, NaNO 3, NaNO 2.

52 ISSN 0216-3128 Ghaib Widodo dan Bambang Herutomo Alat : Tungku dapur listrik, tangki proses geometri aman, tangki slab (tangki pelarut), scrubber, kolom pulsa, tangki vaporasi, tangki filter, pengaduk udara, segenap peranti analisis. Cara kerja : Gagalan CaF2 dipanggang dalam tungku pada suhu 500 o C, kemudian digerus, diayak. Gagalan kertas-kertas penyapu alat diabukan dalam tungku pada suhu 400 o C. Sedang sedimentasi dari menara cuci gas buang dikeringkan dalam tungku pada suhu 100 o C. Ketiga hasil panganga ini selanjutnya dilarutkan dalam asam nitrat. Gagalan IEB/PEB dilarutkan dalam soda berlebih 20% disaring kemudian dilarutkan dala asam nitrat. Gagalan filtrat proses konversi kimia dilakukan pengendapan lanjut dengan pereaksi peroksida seperti terjadi reaksi (13) dan (14) Gagalan rafinat proses ekstraksi/stripping, kondensat vaporasi, air bekas scrubber, air dekontaminasi dilakukan penampungan dan analisis kandungan U-nya Terhadap gagalan gas tidak dilakukan penanganan secara khusus karena kontaminan U yang terdapat di dalam gas-gas tersebut telah diserap oleh scrubber menggunakan air bebas mineral dan HEPA filter. Penanganan terhadap air bekas scrubber telah dijelaskan di atas. Efluen proses dilakukan pengolahan dengan pengendapan menggunakan perekasi (NH4) 2 CO 3, NH 4 OH, H 2 O 2 ion exchenge, elektrolisis, elektropletting, elektrodialisis. Segenap hasil penanganan dilakukan proses ekstraksi/stripping dan vaporasi untuk mendapatkan konsentrasi yang sesuai dengan proses konversi kimia. Gambar 1. Diagram Pengolahan dan Pengelolaan Bentuk gagalan Padat dan Cair.

Ghaib Widodo dan Bambang Herutomo ISSN 0216-3128 53 HASIL DAN PEMBAHASAN Sebelum dilakukan pengolahan terlebih dahulu segenap gagalan dikelompok seperti ditampilkan dalam Tabel 1. Dalam Tabel tersebut jelas bahwa bentuk gagalan ada padat, cair dan gas yang yang berasal dari proses, fabrikasi, dan analisis dengan jumlah masing-masing sudah tertentu. Segenap gagalan bentuk padat seperti CaF2 slag dan yang lain diolah dengan cara memanggang (mengoksidasi) pada suhu 500 o C, hingga segenap penyusun dalam gagalan tersebut dapat berubah menjadi bentuk oksidanya seperti dijelaskan pada reaksi (1) sampai (7). Karena segenap unsur sudah menjadi bentuk oksida dengan mudah dapat dilarutkan dalam asam nitrat maka diperoleh uranil nitrat UO2(NO3)2 kotor, seperti ditunjukkan pada reaksi (15), (16), dan (17) berikut. U + 4 HNO 3 UO 2(NO 3) 2 + 2 NO + 2 H 2O (15) UO 2 + 4HNO 3 UO 2(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2O (16) U 3 O 8 + 8HNO 3 3 UO 2 (NO 3 ) 2 + 2NO 2 + 4H 2 O (17) Sementara gagalan IEB/PEB penyusun matriks/ kelongsong akan mudah larut dalam soda NaOH 20% hingga terpisah antara padatan (meat mengandung U ) dengan fitrat yang mengandung NaAlO 2 seperti ditunjukkan pada reaksi (8). Padatan yang diperoleh pada akhirnya dilarutkan dalam asam nitrat dan akan diperoleh uranil nitrat kotor seperti pula terjadi pada reaksi (15) sampai dengan (17). Hanya gagalan cair dari proses konversi dilakukan pengendapan lanjut, maka diperoleh endapan uranium peroksida, UO4.2H2O. Produk ini dicampur dengan produk bahan induk AUK, ADU pada proses konversi kimia. Sementara fitrat dari pengendapan peroksida dicampur dengan rafinat, air bekas scrubber,dan dekontaminasi lain kemudian dianalisis apabila kandungan U-nya masih di atas 50 ppm seperti diperlihatkan pada Tabel 1, maka kemudian dilakukan pemekatan dan dicampur dengan uranil nitrat kotor di atas. Untuk mendapatkan uranilt nitrat murni nuklir (nuclear grade) dilakukan proses ekstraksi/stripping hingga pengotor akan terpisah menjadi rafinat dengan kandungan U di bawah 50 ppm, seperti diperlihatkan pada Tabel 2. Namun untuk memenuhi proses lanjut yaitu proses konversi kimia maka uranil nitrat murni harus dipekatkan hingga konsentrasinya mencapai 200 400 g U/L [1]. Selanjutnya diirim ke proses konversi kimia untuk diubah ke bentuk bahan induk (parent meterial) yang dapat berupa : (NH4)4UO2(CO3)3, (NH4)2 U2O7, UO4.2H2O. Bentuk bahan induk ini bergantung bahan pereaksinya dan bahan induk ini merupakan bahan awal proses produksi bahan bakar. Gas-gas yang keluar dari proses akan discrubber dengan air bebas mineral maka partikel berat akan terjebak menjadi sedimentasi, sementara gas yang mengandung partikel halus sebelum keluar stack monitor dijebak dengan HEPA (High Equivalent Particel Absorber) filter akan hinga gas bebas keluar dengan kondisi seperti pada Tabel 3. Efluen proses hingga saat ini masih dan terus dilakukan pemungutan U-nya dengan cara pengendapan dan proses lain hinga diperoleh kadar U < 5 ppm sesuai dengan anjuran Pusat Elemen Bakar Nuklir (PEBN) yang sekarang PTBN (Pusat Teknologi Bahan Bakar Nuklir). No Tabel 1 : Pengelompokan dan Pengelolaan Bentuk Gagalan Jenis Gagalan Bentuk Gagalan Sumber Gagalan Proses/Fabrikasi/Analsisis Konsentrasi/ jumlah 1 CaF 2 - Slag padat proses 5,4 kg U/catu 2 PEB/IEB padat fabrikasi 60 kg U/catu 3 Segenap kertas penyapu, sedimentasi padat proses/analisis 0,6 kg U/catu 4 Fitrat konversi kimia cair proses > 50 ppm 5 Rafinat ekstraksi cair proses > 50 ppm 6 Air bekas scrubber cair proses > 50 ppm 7 Kondensat vaporasi cair proses > 50 ppm 8 Dekontaminasi (lantai, air analisis) cair Proses/analisis > 50 ppm 9 Sistem scrubber konversi kimia gas proses U-235 0,5 m 3 /tahun 10 Sistem scrubber kalsiometri reduksi gas proses U-235 1,0 m 3/tahun 11 Sistem scrubber pela-rutan gagalan kimia gas proses U-235 1,25 m 3/tahun

54 ISSN 0216-3128 Ghaib Widodo dan Bambang Herutomo Tabel 2 : Hasil Samping Pengolahan Gagalan Menjadi Efluen Proses No. Hasil pengelolahan proses Kadar/konsentrasi/jumlah Status 1 Proses konversikimia (filtrat AUK, H+/OH- : 2,1 x 10-6 Ci/m 3 U -235 Efluen proses ADU, U peroksida) mengandung NH 4 F korosif, NH 3, (NH 4 ) 2 CO 3 < 50 ppm Kadar sedang : 1,32 x 10-6 Ci/m 3 U -238 2 Sistem pencucian Scrubber gas/aerosol proses konversi kimia H+/OH- : 2,1 x 10-5 Ci/m 3 U -235 mengandung NH 3 terlarut Kadar sedang : 1,32 x 10-5 Ci/m 3 U -238 Efluen proses < 50 ppm 3 Sistem pencucian Scrubber H+/OH- : 2,1 x 10-5 Ci/m 3 U -235 Eluen proses gas/aerosol proses mengandung NH 4 F hasil reaksi NH 3 kalsiometrireduksi dan HF terlarut < 50 ppm Kadar sedang : 1,32 x 10-5 Ci/m 3 U -238 4 Proses pelarutan gagalan produksi H+/OH- : 2,1 x 10-5 Ci/m 3 U -235 Efluen proses mengandung 20% berat NaOH dan NaAlO 2 < 50 ppm Kadar sedang : 1,32 x 10-5 Ci/m3 U -238 5 Sistem pencucian Scrubber H+/OH- : 2,1 x 10-6 Ci/m 3 U-235 me- Efluen proses gas/aerosol proses pelarutan ngandung larutan NO, NO2, aerosol gagalan HNO3, NH3 < 50 ppm Kadar sedang : 1,32 x 10-6 Ci/m3 U- 238 H+/OH- : 2,1 x 10-6 Ci/m3 U-235 Sistem ekstraksi/stripping 6 me- Efluen proses ngandung HNO3 4 6 N serta NaNO3 dan Al(NO3)3 < 50 ppm Kadar sedang : 1,32 x 10-6 Ci/m3 U- 238 7 Lain-lain hasil pembersih lantai, H+/OH- : 2,1 x 10-6 Ci/m3 U-235 me- Efluen proses pencucian silinder UF6, sisa ngandung HNO3 4 6 N serta NaNO3 analisis dll. dan Al(NO3)3 < 50 ppm Kadar sedang : 1,32 x 10-6 Ci/m3 U- 238 Tabel 3 : Batas Ambang Gas Keluar Proses Yang Diizinkan Kategori Batas Aktivitas, A Ci/m3 Teknik Pengolahan 1 A < 10-18 Tidak diolah 2 10-18 < A <10-8 Diolah secara filtrasi 3 A > 10-8 Diolah dengan proses khusus (scrubber, absolut filter)

Ghaib Widodo dan Bambang Herutomo ISSN 0216-3128 55 KESIMPULAN Semua gagalan dalam produksi bahan bakar di IPEBRR telah tertangani. Penaganan terutama ditujukan untuk memungut U atau kontaminan U yang secara ekonomi layak dan agar kontaminan U tidak tersebar ke lingkungan (menanggulangi bahaya radiotoksisitas U pada personil dan masyarakat) serta akutansi bahan nuklir menjadi jelas. DAFTAR PUSTAKA 1. NUKEM, Basic and Detail Engineering Process Element Fabrication Plant for BATAN, Vol. 4 Nukem VT No. 2.0080, Hanau (1983) 2. NUKEM, Description of The Nukem Quality Control of Fuel Element Fabrication, Part 3, Nukem VT No. 2.0080, Hanau (1982) 3. BOYBUL, : Sekelumit Mengenai Kendali Kualitas Dalam Produksi Elemen Bakar Reaktor Riset U3O8 Al, Buletin Daur Bahan Bakar Nuklir URANIA No. 5/Thn. II Januari 1996, ISSN 0852 4777 4. PEBN : Informasi Internal BPEBRR PEBN, Serpong (1988). 5. GALKIN, N.P. and SUDARIKOV, B. N., Technology of Uranium, Second Edition, Program for Scientific Translations, Yerusalem, Israel (1966) 6. WIDODO, G., PRAYITNO, WAHYONO, H., dan SUNARDI, : Pungutan U dalam padatan dari Gagalan Produk Logam U secara Pemanggangan, Laporan Teknik Uspen 1998/1999 (1999) 7. BENEDICT, M., PIGFORD, T.H., LEVI, H.W. : Nuclear Chemical Engineering, Second Edition, McGraw. Hill Book Company, Toronto (1981), pp. 471 476. TANYA JAWAB Tunjung Indrati Y. Garam yang terbentuk di pengolahan gagalan bentuk padat dan bentuk cair apa dapat dijadikan satu untuk lebih efisien penanganannya?. Ghoib Widodo Tidak bisa karena antara gagalan padat dan cair memerlukan perlakuan yang beda. Contoh penanganan: Gagalan padat harus dibentuk lain kemudian diubah ke bentuk padat kembali, sementara yang cair harus dipadatkan yang sebelumnya juga harus dialisis kadar U-nya.