Hasil Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahun ISSN 0852-2979 ANALISIS KUALITAS DESTILAT, DOUBTFUL EFFLUENT DAN ACTIVE EFFLUENT UNTUK TINDAK LANJUT PELEPASAN PADA TAHUN Darmawan Aji Pusat Teknologi Limbah Radioaktif - BATAN ABSTRAK ANALISIS KUALITAS DESTILAT, DOUBTFUL EFFLUENT DAN ACTIVE EFFLUENT UNTUK TINDAK LANJUT PELEPASAN PADA TAHUN. Telah dilakukan analisis kualitas destilat, doubtful effluent dan active effluent untuk tindak lanjut pelepasan. Dalam proses pengolahan limbah radioaktif cair secara evaporasi sebagai indikator keberhasilannya adalah kualitas destilat yang dihasilkannya, apabila destilat mengandung zat radioaktif dan zat-zat terlarut lainnya maka dianggap telah terjadi kegagalan dalam proses evaporasi. Analisis ini bertujuan untuk melihat unjuk kerja evaporator di dalam mengolah limbah radioaktif cair disamping memantau kualitas destilat yang akan dilepas sehingga aman bagi manusia dan lingkungan, sedangkan kualitas doubtful effluent dan active effluent bertujuan untuk melihat air limbah yang berasal dari kegiatan unit laundry nuklir atau cucian lain apakah diolah atau dapat dilepas langsung ke lingkungan. Kualitas kedua jenis effluent tersebut ditentukan dengan menganalisis kandungan zat radioaktif, ph dan konduktivitasnya. Selama tahun telah dianalisis doubtful effluent sebanyak 4 (empat) sampel dan active effluent sebanyak 4 (empat) sampel, sedangkan destilat tidak ada sampel yang dianalisis. Dari hasil analisis menunjukkan bahwa doubtful effluent mengandung radionuklida Se-75, Te-131, Sb-124, Ru-103, J-133, Tb-160, Ba-139, aktivitas rendah dengan umur sangat pendek dan Cs-137 aktivitas sangat rendah dengan umur panjang, sedangkan active effluent mengandung radionuklida Th-227, J-133, Sn-113, Sb-122, Sb-124, Ba-139, Cs-138, Te-131, yang tergolong aktivitas rendah sampai sedang dengan umur sangat pendek dan Cs-137 aktivitas sangat rendah sampai rendah dengan umur panjang. Untuk pelepasan dikan (Bidang Keselamatan Lingkungan). Kata Kunci : limbah radioaktif, spektrometri gamma, efluen ABSTRACT THE QUALITY ANALYSIS OF DESTILATE, DOUBTFULL EFFLUENT AND ACTIVE EFFLUENT FOR FURTHER RELEASE TO ENVIROMENT IN THE YEAR OF. The quality analysis of distillate, doubtful effluent and active effluent for further release to environment has been done. The successfulness indicator of liquid waste treatment by evaporation method was quality of distillate product. When the distillate contain the radioactive material and other solute of substances, it was indicated that the evaporation process have failed. The objective of the distillate quality analysis was to observe evaporator performance to treat the liquid radioactive waste and also to monitor the distillate quality before release so that it was safe for human and environment, while the objective of doubtful effluent and active effluent quality analysis was to measure the liquid waste generated from the nuclear laundry unit and others washing processes whether it were needed further treatment or it could be released directly. The quality of both types effluents were determined by analyse the radioactivity content, ph and its conductivity. During the year of, it have been analysed 4 (four) samples of doubtful effluents and 4 (four) samples of active effluent, while the distillate there was no analysed sample. From the results of the analysis indicate that doubtful effluent containing radionuclides Se-75, Te-131, Sb- 124, Ru-103, J-133, Tb-160, Ba-139, with low activity and very short life of Cs-137 activity was very low with a long life, while the active effluent containing radionuclides Th-227, J-133, Sn-113, Sb-122, Sb-124, Ba-139, Cs-138, Te-131, which was classified as low to moderate activity with a 399
Hasil Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahun ISSN 0852-2979 very short life of Cs-137 activity was very low to low with a long life. To release required recommendation by Environmental Safety Division. Key Word : radioactive waste, gamma spectrometry, effuent PENDAHULUAN Salah satu tugas pokok Pusat Teknologi Limbah Radioaktif (PTLR) adalah mengolah limbah radioaktif yang ditimbulkan dari aktivitas unit nuklir baik 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 dengan menggunakan berbagai macam metode tergantung dari radioaktivitas dan karakteristik limbahnya. Di dalam pengolahan limbah radioaktif cair, saat ini terdapat dua metode pengolahan yang dimiliki yaitu pengolahan secara evaporasi dan yang lain menggunakan metode pengolahan secara kimia (Chemical Treatment). Pengolahan limbah dengan metode evaporasi biasanya diperuntukkan bagi limbah radioaktif cair yang mempunyai karakteristik tertentu, diantaranya [2,3] : 1. Aktivitas jenis tidak melebihi dari 7,4x10 11 Bq/l 2. ph limbah harus berada dalam daerah netral yaitu 7 3. Kandungan ekstrak kering tidak melebihi dari 5 g/l 4. Tidak terdapat senyawa organik atau zat yang mudah meledak Pada proses evaporasi tersebut akan dihasilkan konsentrat dan destilat yang secara skematis dapat dilihat pada gambar 1. Di dalam proses pengolahan secara evaporasi tersebut, sebagai indikator keberhasilannya adalah kualitas destilat yang dihasilkan. Destilat yang dihasilkan tersebut tidak boleh mengandung radionuklida dan zat-zat terlarut lainnya. Apabila hal ini terjadi, maka dianggap telah terjadi kegagalan di dalam proses evaporasi tersebut. Kegagalan tersebut bisa diakibatkan oleh terjadinya carry over [3]. Hal ini diakibatkan oleh karakteristik limbah cair yang diumpankan ke dalam evaporator telah melebihi batasan yang diijinkan terutama kandungan senyawa organiknya. Sedangkan apabila destilat yang dihasilkan tidak mengandung radionuklida dan konduktivitasnya rendah (sesuai batas yang diijinkan) maka selanjutnya dapat dilepas ke lingkungan yang terlebih dahulu mendapat dari Bidang Keselamatan Lingkungan (BKL). Dengan demikian diharapkan tidak menimbulkan dampak yang berbahaya baik pada ekosistem setempat dan terlebih bagi lingkungan masyarakat disekitarnya. 400
Hasil Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahun ISSN 0852-2979 Uap Panas EVAPORATOR Limbah Cair KOLOM PENENANG Konsentrat KOLOM PEMISAH Sementasi Cairan Aktif KONDENSOR Destilat Dilepas ke Lingkungan Gambar 1. Proses Evaporasi Limbah Radioaktif Cair [2,3] Limbah cair selain dihasilkan oleh kegiatan evaporasi di Instalasi Pengolahan Limbah Radioaktif (IPLR), juga berasal dari kegiatan unit laundry nuklir, laboratorium, dan shower. Air limbah yang berasal selain dari kegiatan evaporasi digolongkan dalam dua jenis, yaitu doubtfull effluent dan active effluent [2]. Doubtfull effluent adalah cairan yang diragukan mengandung zat radioaktif yang berasal dari shower atau tempat mandi pekerja radiasi, dan cairan ini ditampung di tangki R22003 sedangkan active effluent adalah cairan yang mengandung zat radioaktif yang berasal dari kegiatan unit laundry maupun laboratorium, dan cairan ini ditampung di tangki R22002, sedangkan cairan destilat ditampung di tangki R2206 [3]. Air limbah tersebut tidak dapat dilepas begitu saja ke lingkungan tanpa dilakukan analisis terlebih dahulu, hal ini dikarenakan pakaian kerja yang dicuci pada unit laundry nuklir kemungkinan ada yang terkontaminasi zat radioaktif, demikian juga air yang berasal dari shower atau tempat mandi pekerja radiasi maupun air lepasan dari laboratorium. 401
Hasil Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahun ISSN 0852-2979 Cairan di Instalasi Gd.50 PTLR Aktivitas 3,7x10 1 Bq/L Analisis Radionuklida Aktivitas>3,7x10 1 Bq/L Aktivitas 3,7x10 1 Bq/L Analisis Radionuklida Pengolahan (Reduksi Volume) Aktivitas >3,7x10 1 Bq/L Bak Penampungan Sementara A 3,7x10 1 Bq/L LRC Vol << A >3,7x10 1 Bq/L Gambar 2. Bagan Pengelolaan Doubtfull Effluent di Instalasi PTLR METODOLOGI Bahan dan Alat Dalam analisis ini digunakan seperangkat alat Spektrometer gamma MCA (Multi Channel Analyzer) menggunakan detektor HpGe merek ORTEC buatan AMETEK U.S.A., Konduktometer, ph meter dan beberapa peralatan gelas. Sedangkan bahan yang dikan antara lain adalah sampel yang akan dianalisis (yaitu sample doubtful effluent dan active effluent) dan beberapa bahan kimia pereaksi seperti NaOH dan HCl. Cara Kerja Cairan doubtfull effluent yang berasal dari tangki R22003 dan active effluent dari tangki R22002 diambil sampelnya masing-masing sebanyak 500 ml. Kemudian dilakukan pencacahan menggunakan alat MCA [4] yang dilengkapi dengan perangkat lunak (software) GAMMA VISION-32 [5] untuk mengetahui aktivitas dan kandungan radionuklida yang terdapat di dalam sampel. Sampel dilakukan pengukuran konduktivitasnya menggunakan alat konduktometer dan untuk mengetahui tingkat keasamannya dilakukan pengukuran ph menggunakan alat ph meter. 402
Hasil Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahun ISSN 0852-2979 Doubtfull Effluent Tangki R22003 Aktif Effluent Tangki R22002 Destilat Tangki R2206A,B Sampel 500 ml Analisis MCA (Radionuklida) Bq/L phmeter (ph) Konduktometer (Konduktivitas) µs/cm Gambar 3. Proses Analisis Limbah Radioaktif Cair HASIL DAN PEMBAHASAN Selama tahun telah dilakukan analisis doubtful effluent sebanyak 4 (empat) sampel dengan ph antara 6,84 7,51, konduktivitas antara 130 S/cm 247 S/cm dan aktivitas untuk nuklida dengan umur panjang Cs-137= 1,48 10 1 Bq/L tergolong aktivitas sangat rendah [2]. Analisis untuk active effluent sebanyak 4 (empat) sampel dengan ph antara 6,75 7,12, konduktivitas antara 156 S/cm 259 S/cm, dan aktivitas untuk nuklida dengan umur panjang Cs- 137= 2,22 10 1 Bq/L tergolong aktivitas sangat rendah [2] dan untuk sampel bulan maret terdeteksi mengandung Cs-137 dengan aktivitas 4,44 10 1 Bq/L yang tergolong aktivitas rendah (LAR: 3,70x10 1 <A 3,70x10 4 Bq/L) [2]. Analisis dilakukan menggunakan alat MCA dengan batas limit deteksi 3,70x10-1 Bq/L. Menurut standar Baku Tingkat Radioaktivitas di Lingkungan, Keputusan Kepala BAPETEN Nomor : 02/Ka-BAPETEN/V-99 apabila nilai konsentrasi aktivitasnya masih dibawah kadar tertinggi yang diizinkan maka cairan tersebut dapat dilepas ke lingkungan dengan syarat ph netral. Konduktivitas yang besar menunjukkan kadar ekstrak kering yang besar pula, besarnya kadar ekstrak kering merupakan salah satu syarat yang harus dipenuhi jika limbah akan diolah dengan proses pengolahan secara evaporasi. Secara rinci data hasil analisis sampel doubtful effluent dan active effluent dapat di lihat pada tabel hasil analisis terlampir. KESIMPULAN Berdasarkan data hasil analisis dapat disimpulkan bahwa kualitas doubtful effluent dan active effluent yang dihasilkan dari kegiatan unit laundry nuklir, laboratorium, dan tempat mandi pekerja secara keseluruhan pada tahun menunjukkan kualitas yang aman untuk dilepas, namun sebelum dilepas cairan tersebut dilakukan penetralan ph dengan menambahkan larutan basa 403
Hasil Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahun ISSN 0852-2979 (NaOH) atau asam (HCl) sampai ph 7 sehingga cairan memenuhi syarat untuk pelepasan [1] (dengan BKL). DAFTAR PUSTAKA [1]. Baku Tingkat Radioaktivitas di Lingkungan, Keputusan Kepala Badan Pengawas Tenaga Nuklir Nomor : 02/Ka-BAPETEN/V-99, JAKARTA, 1999. [2]. IAEA,Technical Report Series, Treatment of Low and Intermediate Level Liquid Radioactive Waste, IAEA, Viena, 1984. [3]. TECHNICATOME, Evaporation Unit System Note, Radioactive Waste Management, Technicatome-BATAN, Serpong. [4]. ORTEC MCB CONNECTIONS-32, Hardware Property Dialogs Manual, 801 South Illinois Ave, Oak Ridge U.S.A. AMETEK, Inc, 2004. [5]. GAMMA VISION-32, Gamma-Ray Spectrum Analysis and MCA Emulator Software User Manual, Advanced Measurement Technology,Inc, 2010. 404
Hasil Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahun ISSN 0852-2979 TABEL DATA HASIL ANALISIS DOUBTFUL EFFLUENT DAN ACTIVE EFFLUENT PADA TAHUN No. Kode Sampel Tanggal Analisis Kandungan Radionuklida Umur Paroh (T ½) Konsentrasi Aktivitas (Bq/L) Nilai Batas Radioaktiv itas di Air (Bq/L) ph Konduk tivitas (µs/cm) Keterangan 1 R22003 (Doubtfull 23-2- Se-75 119,8 hari 2,78 10 4 1,00 10 4 Cs-137 30 tahun 1,48 10 1 7,00 10 2 Te-131 25 menit 2,96 10 3 2,00 10 3 Sb-124 60,2 hari 4,66 10 2 7,00 10 2 7,51 245 2 3 4 R22003 (Doubtfull R22003 (Doubtfull R22003 (Doubtfull 07-3- 05-6- 25-9- Ru-103 39,26 hari 1,66 10 3 - J-133 20,8 jam 1,89 10 3 3,00 10 2 Te-131 25 menit 1,70 10 2 2,00 10 3 Sb-124 60,2 hari 3,11 10 2 7,00 10 2 6,95 247 J-133 20,8 jam 2,49 10 3 3,00 10 2 6,84 145 Tb-160 72,3 hari 8,88 10 1 1,00 10 3 Ba-139 83,06 menit 8,92 10 3-6,99 130 Th-227 18,72 hari 2,52 10 2 7,00 10 2 5 R22002 (Active 23-2- J-133 20,8 jam 2,29 10 2 3,00 10 2 Sn-113 115,1 hari 1,99 10 5 3,00 10 3 Sb-122 65,37 jam 6,88 10 4 1,00 10 3 Sb-124 60,2 hari 3,92 10 2 7,00 10 2 7,12 259 Ba-139 83,06 menit 1,01 10 5-6 R22002 (Active 07-3- Sb-124 60,2 hari 1,59 10 3 7,00 10 2 6,75 165 Cs-137 30 tahun 4,44 10 1 7,00 10 2 J-133 20,8 jam 9,84 10 2 3,00 10 2 7 R22002 (Active 05-6- Sb-124 60,2 hari 2,29 10 2 7,00 10 2 6,86 156 Cs-137 30 tahun 2,22 10 1 7,00 10 2 Cs-138 33,41 menit 2,22 10 1-8 R22002 (Active 25-9- Te-131 25 menit 2,02 10 3-6,93 160 Cs-137 30 tahun 2,22 10 1 7,00 10 2 Sb-124 60,2 hari 1,99 10 3 7,00 10 2 *Batas Limit deteksi alat MCA= 3,7x10-1 Bq/L 405
Hasil Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahun ISSN 0852-2979 406