PEMADATAN SLUDGE HASIL PROSES BIOOKSIDASI LIMBAH ORGANIK DARI PEMURNIAN ASAM FOSFAT MENGGUNAKAN BAHAN MATRIKS RESIN EPOKSI Zainus Salimin, Wati Pusat Teknologi Limbah Radioaktif-BATAN ABSTRAK PEMADATAN SLUDGE HASIL PROSES BIOOKSIDASI LIMBAH ORGANIK DARI PEMURNIAN ASAM FOSFAT MENGGUNAKAN BAHAN MATRIKS RESIN EPOKSI. Telah dilakukan penelitian proses pemadatan sludge hasil proses biooksidasi limbah organik dari pemurnian asam fosfat Petrokimia Gresik dengan matriks epoksi. Sludge tersebut mempunyai aktivitas beta 1.500 Bq/l dan aktivitas alfa 15 Bq/l. Percobaan imobilisasi sludge dilakukan dengan memvariasikan perbandingan berat resin epoksi dan hardener serta kapasitas muat endapan. Pada perbandingan resin dan hardener yang optimum 1:1 (yang memberikan berat jenis dan kuat tekan yang maksimum), semakin bertambah kapasitas muat endapan memberikan penurunan kuat tekan hasil imobilisasi walaupun uji lindi masih menunjukkan tidak ada lepasan radionuklida. Uji kuat tekan dan uji lindih masing-masing dilakukan terhadap sampel yang telah berumur semalam berturut-turut dengan alat uji tekan Paul Weber dan perendaman sampel sampai 7 hari dalam air. Pada kapasitas muat endapan 30-70 % berat, kualitas hasil imobilisasi masih memenuhi batas persyaratan yang diijinkan yaitu densitas 1,2 g/cm 3, kuat tekan 10 kn/cm 2 dan tidak ada radionuklida yang terlindih. ABSTRACT SOLIDIFICATION OF SLUDGE FROM BIOOXIDATION PROCESS OF ORGANIC WASTE ARISING FROM PHOSPORIC ACID PURIFICATION USING EPOXY RESIN. Solidification of sludge from biooxidation process of organic waste arising from phosphoric acid purification of Petrokimia Gresik has been carried out using epoxy resin. Sludge have emmited beta activity of 1.500 Bq/l and alfa activity of 15 Bq/l. The solidification of sludge was performed by ratio variation of the epoxy resin and hardener, and loading capacity of sludge. The optimum ratio of resin and hardener was achieved on 1:1, giving the value of density and compressive strength. The increasing of loading capacity of sludge gives the decreasing of compressive strength of embeddedwaste even the leaching test results indicates that there is not any value of radionuclide concentration released. The test of compressive strength and leaching was done for the embedded waste after its curing time using Paul Weber equipment and 7 days immersion of samples in normal water. On the loading capacity of sludge 30 70 % weight, the quality of embedded waste, still conform to the standardquality i.e density 1,2 g/cm 3, compressive strength 10 kn/cm 2 and there is not any release of radioactivity during leaching test (undetectable). PENDAHULUAN Pemurnian asam fosfat dilakukan melalui pengambilan uranium dari umpan asam fosfat dengan proses ekstraksi menggunakan pelarut campuran D2EHPA (di 2 ethyl hexyl phosphoric acid) dan TOPO (tri octyl phospine oxide) dalam kerosin yang berkomposisi D2EHPA 4 bagian, TOPO 1 bagian dan kerosin 16 bagian berat. Senyawa D2EHPA mempunyai rumus C 16 H 35 O 4 P, nilai keasaman 171 mg KOH/g dan densitas 0,8 g/cm 3, sedangkan senyawa TOPO mempunyai rumus C 24 H 51 OP, mengandung kadar H 3 PO 4 0,2 % dan H 2 O maksimum 0,5 %, berdensitas 0,88 g/cm 3. Kerosin yang dipakai merupakan kerosene odorless, mempunyai kemurnian 99 % dengan densitas 0,82 g/cm 3 dan viskositas 0,3 cp [1]. Pelarut akan mengekstraksi uranium dalam bentuk valensi 6 (U 6+ ), oleh karena itu uranium bentuk valensi 4 (U 4+ ) harus dioksidasi dulu supaya menjadi U 6+. Bahan baku asam fosfat 12,8 % terlebih dahulu dikenai perlakuan awal proses oksidasi dengan menggunakan oksigen untuk merubah U 4+ menjadi U 6+, setelah itu baru dilakukan proses ekstraksi. Ekstraksi dilakukan melalui 2 tahapan, pada ekstraksi tahap I digunakan solven yang merupakan campuran senyawa D2EHPA 0,5 M dan TOPO 0,125 M dalam diluen kerosin, dan pada ekstraksi tahap II digunakan solven campuran senyawa D2EHPA 0,3 M dan TOPO 0,75 M dalam diluen kerosin [1]. Dari ekstraksi tahap I diperoleh fase asam fosfat, fase pengotor (gunk) yang mengandung sedikit uranium, dan fase solven yang mengandung uranium dan 73
sedikit asam fosfat dan pengotor. Solven yang mengandung uranium dari ekstraksi tahap I dikenai proses stripping tahap I menggunakan larutan asam fosfat 35 % untuk mengambil kembali solvennya yang digunakan lagi pada ekstraksi I. Larutan uranium dari proses stripping tahap I dipakai sebagai umpan proses ekstraksi tahap II [1]. Ekstrak dari ekstraksi tahap II yang mengandung solven dan uranium dikenai proses stripping tahap II menggunakan larutan natrium karbonat sehingga diperoleh solven yang digunakan kembali pada ekstraksi tahap II, dan uraniumnya 98 % diproses lebih lanjut menjadi yellow cake. Dari ekstraksi tahap II juga ditimbulkan larutan gunk. Dari proses pemurnian asam fosfat tersebut ditimbulkan limbah cair yang berupa gunk. Gunk adalah zat pengotor yang merupakan impuritis dari bahan baku batuan fosfat. Gunk tersebut membentuk fase tersendiri dari fase awalnya larutan organik (solven) dan fase air (asam fosfat), gunk tersebut merupakan fase tengah [1]. Gunk adalah limbah cair, merupakan endapan di dalam larutan organik dan sedikit mengandung fase air, mengandung D2EHPA, TOPO, kerosin dan sedikit asam fosfat. Limbah cair gunk sebagai limbah organik termasuk kategori B3, mempunyai nilai COD 26.000 ppm, BOD 1.820 ppm dan padatan tersuspensi (TSS) 1.000 ppm. Fasilitas Pemurnian Asam Fosfat- Petrokimia Gresik (PAF-PKG) dihentikan operasinya sejak 12 Agustus 1989, mengingat bahwa fasilitas tersebut merupakan instalasi yang memakai bahan yang mengandung zat radioaktif uranium sebagai umpan proses (yang telah dihentikan operasinya lebih dari 14 tahun), maka guna mengupayakan keselamatan personil dan lingkungan, perlu dilakukan dekomisioning fasilitas PAF-PKG melalui pembongkaran peralatan pabrik. Sebelum pengerjaan dekomisioning fasilitas PAF-PKG dilakukan, beberapa tangki penampung masih berisi larutan sisa proses. Tangki TK 423 berisi 34 m 3 solven yang merupakan campuran 1 bagian TOPO, 4 bagian D2EHPA dan 16 bagian kerosin. TOPO dengan rumus C 24 H 51 OP mengandung H 3 PO 4 kadar 0,2%. Larutan solven tersebut mempunyai ph 2, nilai COD lebih besar 26.000 ppm dan BOD lebih besar 1.820 ppm, dengan aktivitas alfa 0,002 Bq/l dan aktivitas beta 0,01 Bq/l [1]. Tangki 752 adalah gunk separator, memisahkan larutan gunk dari larutan organik. Gunk adalah zat pengotor yang merupakan impuritis dari batuan fosfat, gunk membuat fase tersendiri dalam campurannya. Gunk merupakan endapan di dalam larutan organik dan sedikit mengandung fase air. Keluaran dari ekstraksi terdiri dari 3 fase, fase bawah adalah larutan organik kaya uranium, fase tengah adalah larutan gunk dan fase atas adalah larutan fase air/asam fosfat. Tangki 752 berisi 40 m 3 campuran larutan gunk dan larutan organik, mempunyai nilai COD 26.000 ppm, BOD 1.820 ppm dan ph 4 [1]. Tangki 753 adalah tangki penampung gunk, berisi 34 m 3 larutan gunk, mempunyai aktivitas alfa 13.672 Bq/l dan aktivitas beta 28.320 Bq/l nilai COD di atas 26.000 ppm, BOD diatas 1.620 ppm dan ph 4. Kolam pengumpul kebocoran (sumpit) pada zona 3 dan zona 4 dipenuhi dengan larutan yang merupakan campuran air hujan dan bocoran larutan organik dari tangkinya. Larutan dari tangki-tangki TK 423, TK 752, TK, 753 dan sumpit zona 3 dan zona 4 dikirim melalui pemompaan ke kolam penampung proses biooksidasi yang berukuran 14 x 15 x 3 m seperti terlihat pada Gambar 1. Volume total larutan dalam penampung menjadi 300 m 3, ber ph 3,48, BOD 2.200 ppm dan COD 31.500 ppm serta aktivitas alfa 200 Bq/l dan aktivitas beta 600 Bq/l. Larutan bekas pendekontaminasi juga ditransfer ke kolam penampung tersebut. Larutan dalam kolam tersebut merupakan limbah radioaktif aktivitas sangat rendah yang bersifat B3, oleh karena itu limbah diolah dengan proses biooksidasi menggunakan campuran bakteri aerob bacillus sp, aureomonas sp, pseudomonas sp dan arthrobacter sp yang mempunyai harga densitas 8,996 g/cm 3. Campuran bakteri tersebut diaerasi dan diberi nutrisi, pada kondisi larutan netral bakteri hidup dan berkembang biak memakan zat organik menjadi air dan CO 2. Koloni bakteri yang tumbuh dan atau mati menyerap uranium atau radionuklida yang lain dalam larutan dan mengendap menjadi lumpur (sludge) aktif. Larutan akhirnya diendapkan sehingga diperoleh beningan tak terkontaminsai dengan nilai BOD dan COD memenuhi baku mutu dan lumpur terkontaminasi yang aktivitasnya di bawah klirens. Nilai BOD, COD, ph dan aktivitas beningan serta aktivitas lumpur setelah pengolahan dengan proses biooksidasi dapat dilihat pada Tabel 1. Sebanyak 10 drum lumpur aktif merupakan limbah radioaktif yang harus dikirim ke PTLR untuk diolah. Beningan sebanyak 353 m 3 dan lumpur dalam 74
jumlah 14,4 m 3 dapat dilepas ke lingkungan [1]. Gambar 1. Kolam Penampung Proses Biooksidasi pencampuran resin epoksi dan pengeras tersebut terbentuklah polimer epoksi [2,3,4,5]. Polimer epoksi termasuk jenis resin termoset. Resin termoset mempunyai struktur tiga dimensi. Polimer tiga dimensi adalah polimer yang dapat membentuk struktur jaringan bila monomer yang bereaksi bersifat fungsional ganda, artinya mereka dapat menghubungkan tiga atau lebih molekul yang berdekatan [6]. Bila dalam pencampuran resin epoksi dan pengeras tersebut ditambahkan pula limbah radioaktif, maka konstituen limbah akan terkungkung dalam struktur kerangka tiga dimensi polimer tersebut sebagai filler. Adanya filler mengakibatkan kenaikan kuat tekan dan laju pelindihannya [7]. Lumpur aktif (sludge) tersebut mengandung uranium dan anak luruhnya, memerlukan pengolahan melalui proses pemadatan (imobilisasi) untuk mengisolasi dan mengungkung unsur radioaktifnya supaya tidak memberikan resiko pencemaran lingkungan. Proses pemadatan limbah radioaktif dapat dilakukan menggunakan bahan matriks semen, aspal, plastik polimer, dan gelas borosilikat. Matriks semen digunakan untuk pemadatan limbah aktivitas rendah dan sedang yang mengandung unsur radioaktif berwaktu paroh pendek. Matriks aspal dan plastik digunakan untuk pemadatan limbah aktivitas rendah dan sedang yang mengandung unsur radioaktif berwaktu paroh panjang. Matriks gelas borosilikat digunakan untuk pemadatan limbah aktivitas tinggi yang mengandung unsur radioaktif berwaktu paroh pendek dan panjang. Karakteristik pemadatan tersebut dapat dilihat pada Tabel 2 dan Tabel 3 [2,3]. Dalam penelitian ini dilakukan proses pemadatan sludge hasil proses biooksidasi limbah organik dari kegiatan pemurnian asam fosfat menggunakan bahan matriks resin (polimer plastik) epoksi. Dengan penggunaan matriks polimer plastik epoksi untuk imobilisasi maka unsur radioaktif pemancar alfa tersebut dapat tertahan dan terkungkung dalam plastik dalam periode yang panjang, tidak dapat terlepas dan terlindih oleh air yang berdifusi. Resin epoksi merupakan campuran dari monomer-monomer bisfenol A dan epiklorohidrin, yang mempunyai rumus dan struktur kimia seperti ditunjukkan dalam Gambar 2 [2]. Hardener (pengeras) mempunyai fungsi sebagai katalisastor reaksi berantai dalam pembentukan polimer, dengan Gambar 2. Struktur Kimia dari Bisfenol A, Epiklorohidrin dan Polimer Epoksi [5] TATA KERJA Bahan Resin epoksi yang digunakan berasal dari pasaran lokal, terdiri dari dua macam cairan yaitu resin epoksi dan pengeras. Resin epoksi tersebut merupakan campuran dari bisfenol A (4,4 dihidroksil difenil 2-2 propanon) dan epiklorohidrin (1 kloro 2,3 epoksi propan 2,3 epoksi propil klorida). 75
Limbah radioaktif cair pemancar alfa merupakan lumpur aktif hasil proses biooksidasi limbah organik dari kegiatan pemurnian asam fosfat. Lumpur mempunyai aktivitas beta 1.500 Bq/l dan aktivitas alfa 15 Bq/l. Alat Alat yang digunakan terdiri dari Spektrofotometri Serapan Atom merk Perkin Elmer type A, Analyst 700, alat uji tekan Paul Weber, dan neraca analitik (timbangan). Metode Penentuan Komposisi Optimum Resin- Pengeras Komposisi optimum resin-pengeras dilakukan dengan mencari perbandingan berat resin dan pengeras yang memberikan berat jenis dan kuat tekan blok plastik yang maksimum. Sejumlah berat tertentu resin dan pengeras diambil, bahan tersebut diaduk hingga homogen kemudian dicetak dalam tabung polietilen diameter 5 cm dan tinggi 5 cm. Setelah pengerasan sempurna dengan didiamkan 1 malam, dilakukan pengukuran berat jenis dan kuat tekan. Penentuan Kapasitas Muat Endapan Dalam Resin Epoksi Kapasitas muat lumpur aktif (endapan) dalam resin epoksi dicari pada kondisi optimum perbandingan resin dan pengeras. Sejumlah berat endapan diambil, kemudian ditambah resin dan pengeras pada perbandingan yang optimum, selanjutnya campuran tersebut diaduk hingga homogen dan dicetak dalam tabung polietilen diameter 5 cm, tinggi 5 cm. Setelah pengerasan sempurna dengan didiamkan 1 malam, dilakukan pengukuran berat jenis, kuat tekan, dan uji lindih blok hasil imobilisasi. Percobaan pemadatan dilakukan terhadap 2 macam bentuk endapan yaitu endapan basah yang masih ada solvennya dan endapan kering dimana solven telah diuapkan di atas heating plate. Uji Kualitas Hasil Pemadatan Pengukuran densitas dilakukan dengan cara mengukur tinggi dan diameter sampel dengan jangka sorong serta menimbang blok hasil pemadatan yang telah berulang-ulang dikeringkan dalam oven dan didinginkan dalam desikator hingga diperoleh berat konstan. Densitas sampel adalah berat dibagi volume sampel. Pengujian kekuatan tekan dilakukan dengan kompaktor buatan Paul Weber jenis D.7064 Remshaiden-Grunbach. Sampel blok hasil pemadatan yang berbentuk silinder dilakukan penekanan sampai pecah. Kuat tekan blok hasil pemedatan adalah beban tekanan maksimum dibagi luas penampang. Pelindihan dilakukan dengan perendaman selama 7 hari. Untuk mengetahui unsur - unsur yang terlindih selama uji pelindihan dilakukan analisis air pelindih menggunakan SSA pada panjang gelombang 852,5 nm. HASIL DAN PEMBAHASAN Secara fisik kedua cairan resin dan pengeras mempunyai kekentalan yang relatif besar, keduanya tidak dapat saling berinteraksi sempurna membentuk padatan polimer epoksi bila tanpa bantuan pengadukan. Keduanya setelah bercampur dan berinteraksi, terjadilah reaksi pembentukan polimer, waktu pengerasan polimer adalah ± 10 jam. Sludge (endapan) yang diimobilisasi dicampurkan pada pengadukan resin dan pengeras, sehingga endapan tersebut terdispersi secara merata dalam polimer epoksi. Unsur radioaktif pemancar alfa akan terperangkap dan terkungkung dalam struktur kerangka tiga dimensi polimer epoksi tersebut sebagai filler. Pada Tabel 4 ditunjukkan data hubungan antara perbandingan resin dan pengeras terhadap berat jenis dan kuat tekan hasil blok plastik polimer epoksi dari percobaan. Pada percobaan dengan perbandingan berat resin dan pengeras 1:1, harga berat jenis dan kuat tekan plastik adalah 1,08 g/cm 3 dan 37,5 kn/cm 2 yang merupakan harga optimum. Pada perbandingan optimum tersebut diperoleh reaksi polimerisasi yang terbaik. Berdasarkan komponen penyusun resin yaitu epiklorohidrin dan bisfenol A, maka struktur kimia polimer epoksi dari hasil polimerisasi yang terjadi seperti ditunjukkan pada Gambar 2.c [5]. Polimer yang terjadi membentuk struktur kerangka tiga dimensi [6]. Pada harga perbandingan yang lebih besar dari nilai optimum tersebut, pengerasan plastik sangat cepat, homogenisasi campuran sulit dilaksanakan. Hal tersebut menimbulkan porositas naik yang menyebabkan nilai berat jenis dan kuat tekan turun kembali. Pada harga perbandingan berat resin dan pengeras kurang dari nilai optimum, pengerasan plastik sulit dicapai. Tidak terjadi reaksi atau terjadi dengan derajad polimerisasi yang kecil. Selanjutnya nilai perbandingan berat resin dan 76
pengeras 1:1 digunakan pada percobaan imobilisasi endapan. Penguapan solven dari endapan basah sampai diperoleh endapan kering memberikan campuran oksida-oksida P 2 O 5, U 3 O 8 dan anak luruh uranium. Tabel 5 menunjukkan data percobaan imobilisasi endapan basah pada harga perbandingan berat resin dan pengeras tetap 1:1 dan berat endapan (kapasitas muat endapan) yang bervariasi dengan parameter pengukuran hasil berat jenis dan kuat tekan. Pada pemadatan endapan basah ternyata adanya solven akan berinteraksi membentuk fase pemisah antara resin dan pengeras sehingga kontak molekul pada polimerisasinya terhambat, polimer sulit mengeras. Sampai waktu pengerasan lebih dari 2 minggu polimer hasil pemadatan masih lunak, padahal pada pencampuran polimer tanpa beban endapan, dalam waktu 10 jam pengerasan sudah sempurna. Pada Tabel 5 terlihat bahwa harga berat jenis hasil pemadatan dengan polimer epoksi semakin kecil dengan semakin besarnya harga kapasitas muat endapan basah, hal ini karena semakin banyak jumlah solven yang densitas komponennya lebih kecil dari densitas polimer (ρ polimer 1,08, ρ D2EHPA 0,96, ρ TOPO 0,88 dan ρ kerosin 0,82 g/cm 3 ). Pada Tabel 5 terlihat pula bahwa harga kuat tekan yang semula pada beban endapan sama dengan nol berharga 37,5 kn/cm 2 nilainya turun drastis pada nilai 1,90 1,08 kn/cm 2 dengan semakin banyak jumlah endapan yang ditambahkan. Penurunan kuat tekan tersebut disebabkan adanya konstituen solven yang semakin besar yang menyebabkan derajat penghambatan mengisi ruang antara ikatanikatan dalam polimerisasi semakin meningkat, polimer tetap lunak tidak dapat mengeras. Pada kondisi tersebut uji lindih tidak dilakukan karena ada parameter kualitas pemadatan, kuat tekan sudah tidak memenuhi syarat. Tabel 6 menunjukkan data percobaan imobilisasi endapan kering pada perbandingan berat resin dan pengeras tetap 1:1 dan berat endapan kering yang bervariasi dengan parameter pengukuran hasil berat jenis, kuat tekan, dan uji lindih. Terlihat bahwa harga berat jenis hasil pemadatan semakin naik dengan semakin besarnya harga kapasitas muat endapan kering. Hal tersebut dikarenakan semakin banyak endapan kering yang ditambahkan maka semakin banyak kandungan P 2 O 5, U 3 O 8 dan lain-lain (oksida anak luruh uranium) dalam campuran yang berarti semakin besar massa campuran sehingga densitasnya semakin besar. Pada Tabel 6 terlihat pula bahwa harga kuat tekan naik dengan kenaikan jumlah endapan kering yang ditambahkan sampai nilai optimumnya 38,4 kn/cm 2 pada berat endapan 30 %. Hal tersebut dikarenakan oksida-oksida P 2 O 5, U 3 O 8 dan lain-lain mengisi rongga antara ikatan-ikatan dalam struktur kerangka tiga dimensi polimer tersebut sebagai filler, sedangkan pada nilai kapasitas muat endapan kering di atas 30 % menimbulkan rongga baru yang menyebabkan turunnya kekuatan. Sampai berat endapan 70 % hasil imobilisasi masih memenuhi syarat, tidak ada radionuklida yang terlindi. KESIMPULAN Hasil percobaan polimerisasi epoksi dari komponen resin bisfenol A dan epiklorohidrin menunjukkan bahwa pada perbandingan berat resin dan pengeras 1:1 memberikan kualitas plastk polimer yang paling bagus pada harga berat jenis dan kuat tekan maksimum. Pada perbandingan berat resin dan pengeras 1:1, semakin bertambah kapasitas muat endapan basah maka kuat tekan hasil imobilisasi semakin kecil, solven dalam campuran menghambat proses polimerisasi berlangsung, hasil pemadatan tidak mengeras sempurna sampai waktu lebih 2 minggu. Pada pemadatan endapan kering, kapasitas muat endapan semakin besar menaikkan harga densitas dan kuat tekan. Pada nilai kapasitas muat endapan yang lebih besar dari 30 %, kekuatan tekan hasil imobilisasi menjadi turun karena endapan menimbulkan rongga baru. Pada kapasitas muat endapan 30 % - 70 %, kualitas plastik polimer masih memenuhi batas persyaratan kualitas yaitu densitas sama dan atau lebih dari 1,2 g/cm 3, kuat tekan diatas 10 kn/cm 2 dan tidak ada radionuklida yang terlindih. DAFTAR PUSTAKA 1. SALIMIN, Z., NANANG, T.S., ZAID, A., dan CHOTIMAH, Dekomisioning Fasilitas Pemurnian Asam Fosfat Petrokimia Gresik, Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengelolaan Limbah VI, PTLR-BATAN, Jakarta, 24 Juni 2008. 2. SALIMIN, Z., dan WALMAN, E., Immobilisasi Limbah Radioaktif Pemancar Alfa Dengan Matriks Plastik Polimer Epoksi, Prosiding Seminar Nasional II Plastik dan Lingkungan, Yogyakarta, 30 Juni 1998. 77
3. TAILLARD, D., Traitment et Conditionement des Dechets Solid de Faible et Moyenne Activity, Communaute Europeennes, 1988. 4. INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY, Immobilization of Low and Intermediate Level Radioactive Waste With Polimer, Technical Report Series No. 187, UEA, Vienna, 1979. 5. KREVELEN, D.W.V., Properties of Polymers, Third Completely Revised Edition, Elsevier, New York, 1994. 6. VAN VLACK, L.H., dan SRIATI DJAPRIE, Ilmu dan Teknologi Bahan (Ilmu Logam dan Bukan Logam), Erlangga, Jakarta, 1986. 7. MARTONO, H., dkk., Degradasi Termal Epoksi Akrilat dan Poliester Stiren Yang Mengandung Limbah Transuranium Simulasi, Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah Penelitian Dasar Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir, PPNY-BATAN, Yogyakarta 23 25 April 1996. Tabel 1. Data Analisis ph, COD, BOD, dan Aktivitas Limbah Cair Organik Dalam Fungsi Waktu Pengolahannya Secara Biooksidasi Dalam Kolam Penampung 78
Tabel 2. Perbandingan Bahan Solidifikasi Ditinjau dari Kebaikan dan Kerugiannya [2,3]. Karakteristik Yang Ditinjau Bahan Solidifikasi Aspal Semen Termoseting Plastik Kekakuan/kekerasan sesudah Diperlukan sebuah Baik Baik pembekuan/pendinginan penampungan Penimbunan Diperlukan sebuah kontainer Memungkinkan langsung Memungkinkan langsung Ketahanan terhadap kompresi Buruk 3 kn/cm 2 10 kn/cm 2 Kemungkinan perubahan Ya Tidak tidak bentuk Ketahanan terhadap kondisi Baik Keretakan mungkin Baik atmosfir Berat jenis pada 25 ºC 0 9 1,1 g/cm 3 1,7 3,0 g/cm 3 1,2 g/cm 3 Penanganan Pemanasan tangki Peralatan - penampungan aspal, timbul uap. Perlu perlindungan terhadap kebakaran konvensional Pemasukan limbah Proses dingin Proses dingin Proses dingin Pengambilan kembali sesudah solidifikasi Memungkinkan dengan menggunakan Tidak mungkin Tidak mungkin pelarut Berat limbah yang dimasukkan Maksimum 50 % tergantung kandungan bahan dalam limbah Padat : 20 40 % Cair : 4 20 % Maksimum 70 % Ketahanan terhadap Tidak terpengaruh Lemah Tidak terpengaruh mikroorganisme Ketahanan terhadap radiasi 10 8 10 9 rad Sangat tahan 5 x 10 9 rad Keharmonisan pencampuran ph menentukan sifat dari hasil solidifikasi, nitrat dan nitrit tidak diperkenankan ph menentukan sifat dari hasil, tidak dapat dipersatukan dengan garam tertentu (SO 4 ) Tidak dapat dipersatukan dengan garam-garam tertentu (C 2 O = 4, NO 2 ) Ketahanan terhadap api (dalam 30 menit pada 700 ºC 900 ºC) Terbakar Baik Rusak sebagian Tabel 3. Faktor Pelindihan dari Beberapa Radionuklida untuk Bermacam Imobilisasi, Standar Test IAEA dalam Air pada 20 C [2,3]. Radioelemen Faktor pelindihan beberapa bahan solidifikasi (g/cm 2.hari) Gelas Borosilikat Semen Aspal Plastik Termoseting Urea formaldehid 134 + 137 Cs 10-5 -10-7 10-1 -10-4 10-4 -10-7 10-4 -10-7 10-1 -10-3 414 + 144 Ce-Pr, 10-6 -10-8 10-3 -10-5 10-5 -10-7 Tidak terukur Tidak terukur 103 + 106 Ru-Rn Pu, Am, Cm 10-7 -10-9 10-6 -10-8 10-6 -10-8 Tidak terukur Tidak terukur 58 + 60 Co Tidak terukur 10-2 -10-5 10-5 -10-6 10-4 -10-7 10-3 -10-4 90 Sr 10-6 -10-7 10-3 -10-5 10-5 -10-7 10-6 -10-7 10-1 -10-4 79
Tabel 4. Hubungan antara perbandingan resin/hardener dan hasil pengukuran berat jenis dan kuat tekan hasil polimerisasi tanpa limbah. No. Perbandingan Berat (%) Ratio Kualitas Hasil Polimerisasi Resin Hardener Resin/Hardener Berat Jenis (g/cm 3 ) Kuat Tekan (kn/cm 2 ) 1 25 75 0,33 - - 2 30 70 0,43 1,02 35 3 40 60 0,67 1,04 36 4 50 50 1,00 1,08 37,5 5 60 40 1,50 1,08 36,5 6 70 30 2,33 1,07 36,3 Tabel 5. Hubungan antara perbandingan resin/hardener, limbah dan hasil pengukuran berat jenis dan kuat tekan hasil polimerisasi endapan basah yang masih ada solvennya. Perbandingan Berat (%) Kualitas Hasil Polimerisasi Resin Hardener Endapan Basah Berat Jenis (g/cm 3 ) Kuat Tekan (kn/cm 2 ) 1 50 50 0 1,08 37,5 2 42,5 42,5 15 1,06 1,90 3 40 40 20 1,01 1,60 4 37,5 37,5 25 0,85 1,40 5 35 35 30 0,78 1,35 6 30 30 40 0,57 1,26 7 27,5 27,5 45 0,57 1,24 8 20 20 60 0,30 1,10 9 15 15 70 0,20 1,08 Tabel 6. Hubungan antara perbandingan resin/hardener, limbah dan hasil pengukuran berat jenis, kuat tekan dan uji lindi hasil polimerisasi endapan kering yang solvennya telah diuapkan. No. Perbandingan Berat (%) Kualitas Hasil Polimerisasi Resin Hardener Endapan Kering Berat Jenis (g/cm 3 ) Kuat Tekan (kn/cm 2 ) Laju lindi dalam 7 hari perendaman, suhu kamar 1 50 50 0 1,080 37,5 Tidak terdeteksi 2 42,5 42,5 15 1,000 37,8 Tidak terdeteksi 3 40 40 20 1,100 38,0 Tidak terdeteksi 4 37,5 37,5 25 1,160 38,2 Tidak terdeteksi 5 35 35 30 1,188 38,4 Tidak terdeteksi 6 30 30 40 1,195 27,9 Tidak terdeteksi 7 27,5 27,5 45 1,243 25,4 Tidak terdeteksi 8 20 20 60 1,275 13,6 Tidak terdeteksi 9 15 15 70 1,308 12,7 Tidak terdeteksi 80