Pengelolaan Limbah b3_ Kelompok 1

5/13/2018 Pengelolaan Limbah b3_ Kelompok 1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pengelolaan-limbah-b3-kelompok-1 1/13

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dalam melakukan suatu proses produksi tentu saja tidak hanya dihasilkan

produk yang di inginkan, tetapi juga banyak hasil sampingan yang terbentuk.

Hasil sampingan yang terbentuk ini disebut dengan limbah. Dimana pada

dasarnya pengertian limbah buangan yang dihasilkan dari suatu proses produksi

baik industri maupun domestik (rumah tangga, yang lebih dikenal sebagai

sampah), yang kehadirannya pada suatu saat dan tempat tertentu tidak

dikehendaki lingkungan karena tidak memiliki nilai ekonomis.

Bila ditinjau secara kimiawi, limbah ini terdiri dari bahan kimia organik

dan anorganik. Selain secara kimia, limbah secara fisika terbagi menjadi limbah

padat, cair, dan gas. Dengan konsentrasi dan kuantitas tertentu, kehadiran limbah

dapat berdampak negatif terhadap lingkungan terutama bagi kesehatan manusia,

sehingga perlu dilakukan penanganan terhadap limbah.

Limbah yang memiliki karakteristik yang khas, perlu penanganan khusus

dalam pengolahan atau penanganannya karena dapat menyebabkan penyakit

kronis atau akut terhadap manusia disebut dengan limbah B3 atau limbah bahan

berbahaya dan beracun. Jenis limbah ini bermacam-macam, salah satunya adalah

limbah radioaktif.

Limbah radioaktif didefinisikan sebagai material radioaktif atau material

terkontaminasi yang harus dibuang termasuk bahan bakar bekas. Klasifikasi

limbah radioaktif termasuk Limbah Radioaktif Tingkat Tinggi (HWL) jika limbahradioaktif tersebut mempunyai radioaktivitas dan kalor yang dihasilkan yang

melewati nilai batas yang telah ditetapkan. Kebanyakan limbah radioaktif berasal

dari hasil pembakaran dari PLTU, PLTN, atau dari rumah sakit. Khususnya dari

PLTN banyak limbah radioaktif yang berbentuk gas. Selama ini penanganan atau

pengolahan limbah dalam bentuk gas cukup banyak terdapat kesulitan, tetapi

walaupun demikian tetap harus dikelola dengan baik untuk menghindari dampak

negatif baik terhadap manusia maupun lingkungan. Oleh karena itulah

1



pengetahuan akan pengolahan atau penanganan tentang limbah radioaktif

khususnya yang berbentuk gas sangat diperlukan untuk mempermudah dan

mengetahui bagaimana cara penanganan atau pengolahannya yang tepat.

1.2 Tujuan

Tujuan dari pembuatan makalah ini adalah untuk mengetahui bagaimana

cara pengolahan limbah radioaktif dalam bentuk gas.

1.3 Batasan Masalah

Dalam makalah ini akan di bahas tentang deskripsi dari limbah radioaktif,

serta macam-macam teknik pengolahan limbah radioaktif yang berasal dari efek

samping pemanfaatan energi atom, dan pengoperasian fasilitas nuklir seperti pada

PLTN.

2



BAB II

ISI

2.1 Deskripsi Limbah Radioaktif

Limbah radioaktif didefinisikan sebagai material radioaktif atau

material terkontaminasi yang harus dibuang termasuk bahan bakar bekas.

Klasifikasi limbah radioaktif termasuk Limbah Radioaktif Tingkat Tinggi

(HWL) jika limbah radioaktif tersebut mempunyai radioaktivitas dan kalor

yang dihasilkan yang melewati nilai batas yang telah ditetapkan.

Limbah lain yang tidak tergolong sebagai HLW dikategorikan

sebagai Limbah Radioaktif Tingkat Rendah dan Menengah (LILW). Limbah

radioaktif juga dapat dikategorikan sebagai limbah padat, cair dan gas.

Aspek fundamental dari manajemen limbah radioaktif adalah sebagai

berikut:

a. Untuk melindungi generasi sekarang dan yang akan datang dari bahaya

radiasi limbah nuklir.

b. Untuk meminimalisasi jumlah penyimpanan dengan mereduksi volume

limbah radioaktif yang disimpan.

c. Untuk menghasilkan hubungan yang baik antara produser limbah radioaktif

dengan publik, dengan melakukan manajemen pengolahan limbah yang aman.

2.1.1 Sumber Limbah

Pemanfaatan teknolgi nuklir ini dapat menimbulkan limbah yang

banyak dikenal sebagai limbah radioaktif. Limbah radioaktif adalah zatradioaktif yang tidak terpakai dan bahan bekas serta peralatan yang telah

terkena zat radioaktif atau menjadi radioaktif karena operasi nuklir dan tidak

dapat digunakan lagi. Hal ini merupakan kendala untuk pengembangan lebih

lanjut, sehingga diperlukan pemecahan dengan menggunakan suatu metode

analisis yang tepat yaitu ‘Cost Benefit Analysis’.

3



Sumber radioaktif itu sendiri berasal dari:

a. Alam

Lingkungan kita sendiri sebenarnya telah mendapat radioaktif alam seperti

dari tanah, sinar kosmik (75 – 100 mrem/th) sebagai akibat dari peluruhan

Uranium dan Thorium.

b. Industri-industri yang memanfaatkan nuklir.

c. Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN).

Proses Terjadinya Limbah Radioaktif

1. Limbah radioaktif alam.

Sumber radioakif ini memang sudah ada di alam seperti; di tambang

uranium, di pasir thorium, bahan-bahan yang mengandung K-40.

2. Hasil fisi

Sumber radioaktif yang berasal dari suatu reaksi fisi dan kemudian diolah

ulang biasanya memiliki aktivitas yang tinggi.

3. Hasil aktivasi

• Irradiasi

• Produksi radioisotop

• Material (bahan struktur) yang terkena radiasi sehingga menjadi materi aktif

4. Hasil kontaminasi

Bahan atau sumber radioaktif ini biasanya berasal dari laboratorium riset

yang menggunakan radioaktif. Limbah radioaktif yang dihasilkan dari

tambang dan pabrik konsentrat biasanya tidak terlalu membahayakan karena

dapat larut dalam air. Unsur-unsur yang merupakan bahaya utama dalam

tambang Uranium adalah Radon dan turunannya.Satu hal yang juga perlu

diketahui bahwa suatu reaktor nuklir menghasilkan limbah radioaktif yang

memiliki aktivitas rendah. Laboratorium produksi radioaktif menghasilkan

limbah aktivitas tinggi dengan jumlah besar bila memproses isotop hasil fisi.

2.1.2 Klasifikasi Limbah Radioaktif

Limbah radioaktif yang dihasilkan dari tambang dan pabrik konsentrat

biasanya tidak terlalu membahayakan karena dapat larut dalam air. Unsur-unsur

yang merupakan bahaya utama dalam tambang Uranium adalah Radon dan

4



turunannya. Satu hal yang juga perlu diketahui bahwa suatu reaktor nuklir

menghasilkan limbah radioaktif yang memiliki aktivitas rendah. Laboratorium

produksi radioaktif menghasilkan limbah aktivitas tinggi dengan jumlah besar

bila memproses isotop hasil fisi. Klasifikasi limbah radioaktif berdasarkan bentuk

fisisnya:

a. Gas

Udara dari tambang Uranium, udara dari pembakaran limbah

radioaktif padat, gas dari penguapan cairan radioaktif, udara dari ventilasi

pabrik pengolahan Uranium, cerobong reaktor. Khusus untuk limbah

radioaktif bentuk gas, klasifikasinya berdasarkan jumlah aktivitas, bukan

berdasarkan pada konsentrasinya.

b. Padat

Jarum suntik bekas, alat gelas untuk zat radioaktif, binatang

percobaan, resin alat bekas pabrik pengolahan Uranium. Penanganan

limbah radioaktif padat lebih rumit dibanding penanganan limbah

radioaktif cair,kesulitan tersebut terletak pada; cara penanganannya dan

pengangkutannya.

c. Cair

Air cucian benda terkontaminasi, cairan zat percobaan, cairan dari laboratorium

dan pabrik pengolahan Uranium.

2.2 Pengolahan Limbah akibat Efek Samping Pemanfaatan Energi Atom

Salah satu efek samping pemanfaatan energi atom dalam bidang penelitian

dan industri adalah timbulnya sejumlah limbah yang harus dikelola untuk menjaga

kelestarian alam. Sebagian limbah yang timbul bersifat terbakar seperti; kertas,kain, kayu, karet, limbah organik cair sehingga dapat dilakukan pengolahannya

dengan jalan memanfaatkan energy yang ada dalam limbah tersebut melalui

pembakaran. Pembakaran limbah khususnya limbah radioaktif dilakukan dalam

tungku yang terkendali dan lebih umum dikenal dengan insenerator. Ditinjau dari

segi reduksi volume insenerator memiliki keuntungan yang besar karena faktor

reduksi volume yang diperoleh sangat besar. Selain itu teknologi insenerator

menawarkan detoksifikasi terhadap bahan-bahan terbakar yang bersifat

5



karsinogen, mutagen dan tetragen dan juga potensi recovey energy yang bisa

digunakan sebagai sumber pembangkit tenaga listrik.

Sebelum limbah diumpankan ke dalam tungku insenerator terlebih dahulu

dilakukan penyortiran untuk memudahkan pengendalian operasi. Hasil akhir

pembakaran adalah abu dan gas-gas hasil pembakaran. Abu yang terbentuk

kemudian diimobilisasi dengan bahan matriks yang sesuai seperti semen atau

resin.

Gas-gas yang timbul dari pembakaran limbah merupakan fungsi dari

unsur-unsur penyusun bahan yang dibakar dan tingkat kesempurnaan reaksi

pembakaran. Pembakaran yang tidak sempurna akan menghasilkan karbon

monoksida dan air dengan reaksi sebagai berikut :

dimana CxHy menggambarkan senyawa hidrokarbon. Jika terjadi pembakaran

sempurna akan dihasilkan karbon dioksida dan air dengan reaksi sebagai berikut :

Jika bahan yang dibakar mengandung sulfur dengan komposisi CxHyS

maka produk pembakaran akan menghasilkan sulfur dioksida sebagai :

Jika bahan yang dibakar mengandung CI seperti neoprene akan terjadi

reaksi sebagai berikut:

Dari reaksi pembakaran diatas diketahui bahwa gas CO, 8021 HCI

merupakan pencemar udara (polutan) sehingga dibutuhkan proses pengolahan

lebih lanjut. Pengolahan polutan ini bisa dilakukan dalam sebuah kolom

pencucian gas. Kolom pencucian gas merupakan alat penyerab komponen-

komponen tertentu dalam campuran gas dengan menggunakan larutan penyerab.

Dalam kolom penyerab ini terdapat fasa uap/gas dan fasa cair. Dimana

mekasnisme pemisahan didasarkan pada pelarutan atau penyerapan komponen-

6



komponen tertentu di dalam solvent penyerab pada suhu dan tekanan tertentu.

Larutan penyerab yang biasa digunakan antara lain larutan NaOH dan larutan

kapur. Penyerapan polutan dengan larutan kapur digambarkan dengan reaksi

sebagai berikut :

Selain dari gas-gas tersebut diatas terdapat partikel-partikel polutan dalam

gas hasil pembakaran. Partikel bisa dalam bentuk padat (solid) ataupun cairan

(liquid). Biasanya partikel dibedakan berdasarkan diameter partikel. Pengendalian

partikel dapat dilakukan dengan menggunakan alat penyaring diantaranya bag

house filter dan HEPA filter.

2.3 Pengelolaan Limbah Radioaktif yang Dihasilkan dari Pengoperasian

Fasilitas Nuklir

Jenis dan tingkat radioaktivitas limbah radioaktif yang dihasilkan dari

pengoperasian fasilitas nuklir bervariasi, oleh karena itu diperlukan proses

penyimpanan yang sesuai dengan metoda pengelolaan dan pengolahannya.

Setiap negara yang mengoperasikan fasilitas nuklir perlu merencanakan

strategi penyimpanan limbah radioaktifnya secara menyeluruh, berkaitan

dengan masalah keselamatan selama proses pengelolaan dan menjamin

akuntabilitas dalam jangka panjang.

Limbah radioaktif yang dihasilkan dari pengoperasian fasilitas nuklir,

sangat bervariasi baik jenis, bentuk maupun tingkat radioaktivitasnya. Pada

proses penyimpanan, keselamatan merupakan syarat utama, dan

pengelompokannya disesuaikan dengan konsentrasi, jenis material radioaktif

dan kondisi limbah. Limbah radioaktif dikelompokkan berdasarkan bentuknya,

dapat berupa cair, padat dan gas. Pelepasan paparan radiasi ke lingkungan

dikendalikan agar konsentrasi limbah selalu berada pada nilai ambang batas

7



yang diizinkan. Proses pengolahan limbah cair dan padat diupayakan dengan

cara meminimalkan limbah melalui proses reduksi volume dan solidifikasi.

Pengelolaan limbah radioaktif ditunjukkan pada Gambar 1.

Gambar 1. Aliran Pengelolaan Limbah Radioaktif yang Dihasilkan dari

Masing-masing Fasilitas Nuklir

Dalam pengoperasian PLTN dihasilkan limbah radioaktif aktivitas rendah

dan tinggi. Limbah radioaktif aktivitas rendah berupa nuklida umur paro

pendek, sehingga dapat disimpan pada fasilitas penyimpanan tanah dangkal

(Gambar 1). Sedangkan limbah radioaktif aktivitas tinggi perlu

mempertimbangkan situasi dan kondisi penelitian dan pengembangan yang

dilakukan di masing-masing negara.

8



Gambar 2. Pengolahan limbah radioaktif tingkat rendah (LLW) dari PLTN

2.4 Limbah Radioaktif Gas dari PLTN

Limbah radioaktif gas dari PLTN biasanya berupa produk fisi (hasil belah)

yang timbul karena reaksi fisi pada bahan bakar yang bisa lolos keluar dari

kelongsong bahan bakar. Dalam kondisi operasi normal, jumlah gas hasil fisi

yang bisa lolos dari kelongsong bahan bakar sangat kecil. Pembakaran bahan

bakar dari PLTN dibatasi sesuai batas burn-up yang sudah ditetapkan sehingga

kerusakan kelongsong bahan bakar dapat dihindari dan peningkatan limbah

gas hasil fisi dapat dicegah. Secara umum limbah gas yang timbul antara lain

adalah gas mulia (nobble gas), Iodine, Karbon-14 dan Tritium disajikan pada

Tabel 2.1. Gas mulia yang terbentuk adalah dari produk fisi dan biasanya

terbawa dalam bentuk gas antara lain Kr – 85, Kr - 85m, Kr – 87, Kr – 88, Xe

-133 Xe -131m, Xe -133m, Xe -135m, Xe -135 dan Xe- 138. Terbentuknya

Karbon-14 di dalam sistem pendingin reaktor disebabkan oleh adanya

aktivasi isotop Oksigen-17 dan Nitrogen-14 oleh netron. Jumlah Karbon-14

9



terbesar yang terbentuk disebabkan oleh reaksi O17(n,α)C14, sedangkan

jumlah Karbon-14 yang terbentuk dari reaksi N14(n, p)C14 jauh lebih sedikit.

Sumber utama timbulnya tritium (1H3 ) didalam reaktor air tekan

(PWR) adalah dari pembelahan rangkap tiga, reaksi tangkapan netron oleh boron,

deuterium, litium yang ada dalam air pendingin, dan dari Control Element

Assemblies (CEAs). Tritium yang timbul di dalam pendingin secara

langsung manambah keseluruhan aktivitas tritium, disamping aktivitas tritium

yang ditimbulkan karena pembelahan inti dan tangkapan neutron di dalam CEAs

yang selanjutnya keluar ke pendingin melalui kelongsong (cladding).

Limbah radioaktif gas yang timbul diolah melalui beberapa tangki yang

berisi bahan penyerap seperti karbon aktif dan hepa filter. Sistem Pengolahan

Limbah Gas (SPLG) dirancang berfungsi sebagai tempat peluruhan, kontrol,

pelepasan dll. Gas-gas yang timbul diolah sampai konsentrasi dan kuantitasnya

dapat diturunkan sehingga dosis yang diterima oleh publik di sekitar unit

pembangkit akibat pembuangan limbah gas tersebut memenuhi standar yang

ditentukan.

SPLG terdiri dari satu tangki drain utama, dua alat pengering limbah gas,

dua tangki charcoal, empat tangki tunda berisi karbon aktif, satu High Efficiency

Particulate Air (HEPA) filter, pipa-pipa termasuk valve-valve dan instrumentasi.

SPLG menggunakan charcoal pada suhu lingkungan untuk menunda gas

radioaktif yang melintasi sistem. Desain operasi banyaknya karbon aktif

yang ditempatkan dalam tangki harus cukup untuk menyerap sedikitnya 45

hari untuk waktu tunda Xenon dan sedikitnya 3.5 hari untuk waktu tunda

Kripton. Kondisi alat pengering limbah radioaktif dipasang pada pengolah

gas untuk menjaga embun dan temperatur sehingga gas dapat mencapai tangkicharcoal.

Semua kondensasi cairan yang terbentuk di dalam proses gas utama pada

bangunan pelengkap dan di dalam SPLG masuk melalui pipa-pipa dikumpulkan

di dalam tangki drain utama pada SPLG. Tangki juga digunakan untuk

mengumpulkan air kondensasi yang dipindahkan dari alat pengering limbah gas.

Alat pengering limbah radioaktif gas dingin dari kondensasi dan tangki

penundaan digunakan untuk menghilangkan uap air pada titik embun di bawah

10



46o F (7.8°C) sebelum gas masuk melalui penyaring awal. Sensor kelembaban

alat pengering limbah radioaktif gas disediakan untuk mendeteksi kehilangan

embun. Tangki awal yang berisi karbon aktif (Charcoal guard) dipasang

sebelum gas masuk tangki tunda utama. Tangki awal (guard bed)dipasang untuk

melindungi tangki tunda charcoal utama dari banyaknya embun (moisture) yang

masuk. Radionuklida berumur pendek dan Iodium ditangkap untuk peluruhan

di tangki karbon aktif awal.

HEPA filter dan karbon aktif yang sudah jenuh akan diolah sebagai

limbah padat. Setelah melewati tangki peluruhan, limbah gas mengalir

melalui penyaring partikulat (HEPA), termasuk debu karbon aktif, ditangkap

kemudian dipindahkan ke system bangunan HVAC. HEPA filter dan karbon aktif

yang sudah jenuh akan diolah sebagai limbah padat.

Gambar 3. Pengelolaan Limbah Gas PLT N

11



BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat diambil dari makalah di atas adalah :

1. Limbah radioaktif adalah zat radioaktif yang tidak terpakai dan bahan

bekas serta peralatan yang telah terkena zat radioaktif atau menjadi

radioaktif karena operasi nuklir dan tidak dapat digunakan lagi.

2. Sebagian limbah yang timbul akibat efek samping pemanfaatan energi

atom bersifat terbakar seperti; kertas, kain, kayu, karet, limbah organik

cair sehingga dapat dilakukan pengolahannya dengan jalan memanfaatkan

energi yang ada dalam limbah tersebut melalui pembakaran atau lebih

umum dikenal dengan insenerator.

3. Limbah radioaktif yang dihasilkan dari pengoperasian fasilitas nuklir,

sangat bervariasi baik jenis, bentuk maupun tingkat radioaktivitasnya.

Berdasarkan bentuknya, dapat berupa cair, padat dan gas. Proses

pengolahan limbah cair dan padat diupayakan dengan cara

meminimalkan limbah melalui proses reduksi volume dan solidifikasi.

4. Limbah radioaktif gas dari PLTN biasanya berupa produk fisi (hasil belah)

yang timbul karena reaksi fisi pada bahan bakar yang bisa lolos

keluar dari kelongsong bahan bakar. Limbah radioaktif gas yang timbul

diolah melalui beberapa tangki yang berisi bahan penyerap seperti karbon

aktif dan hepa filter. HEPA filter dan karbon aktif yang sudah jenuh

akan diolah sebagai limbah padat.

3.2 Saran

Dalam pengolahan limbah radioaktif, pemilihan alternatif pengolahan

harus tepat. Agar limbah yang akan diolah dapat direduksi tingkat berbahaya dan

beracunnya. Sehingga limbah tersebut aman untuk dibuang ke lingkungan.

12



DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2008. Teknologi Pengolahan Limbah Gas.

http://www.majarimagazine.com/2008/01/teknologi-pengolahan-limbah-

gas.

Diakses tanggal 27 Oktober 2009.

Larissa, Gita, dkk. 2008. Pengolahan Limbah Radioaktif Bentuk Gas. Universitas

Sultan Agung Tirtayasa. Cilegon.

http://novanprihasa.files.wordpress.com/2009/01/pengolahan-limbah-

radioaktif-bentuk-gas.pdf .

Diakses tanggal 27 Oktober 2009.

13

http://www.majarimagazine.com/2008/01/teknologi-pengolahan-limbah-gas


http://novanprihasa.files.wordpress.com/2009/01/pengolahan-limbah-radioaktif-bentuk-gas.pdf






Pengelolaan Limbah b3_ Kelompok 1

Documents

Transcript of Pengelolaan Limbah b3_ Kelompok 1