Ke Daftar Isi Prosiding Seminar Teknologi dan Keselamatnn Sertn Fasilitas Nuklir
PLTN
Serpong, 9-10 Februari 1993 PRSG, PPTKR - BATAN
PENANGANAN LIMBAH DI RSG-GAS SELAMA LIMA TAHUN PERTAMA OPERASI Oleh: Allm Tarlgan, Pustandyo WI dodo, P.M. Udlyanl Pusat reaktor Serba Guna - Badan Tenaga Atom Nasional
ABSTRAK PENANGANANLIMBAHDI
RSG-GASSELAMALIMA
TAHUNPERTAMA
OPERASI.
Limbah yang timbul di RSG-GAS terdiri dari padat, cair dan gas. Pengelolaan limbah radioaktif di RSG-GAS hanya berupa pengelompokan, penampungan dan penw1daan. Selanjutnya dikirim ke P\1Sat pengelolaan Limbah radioaktif(PTPLR). Berdasarkan hasil pencatatan dan analisis selama lima tahun pertama operasi reaktor menunjukkan bahwa jumlah : 1. Limbah padat sekitar 20 karung plastik dengan aktivitas tertinggi 25 mremljam. 2. Limbah cair sebesar 1744,2 013 dengan aktivitas tertinggi 10-4 ci/m3 3. Limbah semi cair diperoleh 5,32 m3 Menurut perkiraan data desain,limbah cair yang dihasilkan pertahun adalah sebesar 1134 013 dan limbah semi cair 10,6013• dari hasil pengalaman operasi tersebut dapat dilihat bahwa volume limbah dan aktivitas yang dihasilkan masih jauh lebih kecil dibanding data perkiraan desain.
ABSTRACT WASTE HANDLING
IN RSG-GAS DURING THE FIRST FIVE YEARS REACTOR
OPERATION. The normal operation of G.A Siwabessy multipurpose reactor (RSG-GAS) will produce solid, liquid and gaseous waste. Radioactive waste management in RSG-GAS consists of grouping, collecting and delaying the waste before sending it to the radioactive Waste management Center. based on the records and analysis during the first five years reactor operation. The waste has been produced: 1. 20 plastic bags of solid waste with highest activity of 25 mrem/hr. 2.1744.2013 of liquid waste with highest activity of 10-4 ci/m3 3. Semi liquid waste of 5.32013• According to the design data, the reactor will produce 1134013 liquid waste and 10.6013 semiliquid waste per year. It is clear that the waste volume and activity produced are farbelaowthe predicted design data.
PENDAHULUAN Limbah yang dihasilkan oleh reaktor dan fasilitas percobaan yang ada di RSG-GAS terdiri dari limbah padat, cair, semi cair dan gas. Mengingat limbah ini bersifat radioaktif dan timbul selama reaktor beroperasi maka perlu dilakukan penanganan limbah di RSG-GAS. Untuk limbah padat, cair dan semi cair penanganannya dilaksanakan dengan cara penampungan dan penindaan sementara yang selanjutnya dikirim ke Pusat Teknologi Pengelolaan Limbah Radioaktif(PTPLR) untuk diproses lebih lanjut. Pada kondisi operasi normal tidak ada sistem dan fasilitas percobaan di RSG-GAS yang mengeluarkan limbah gas. Walaupun demikian sistem ventilasi di RSG-GAS dilengkapi dengan "charcoal penyaring" yang dapat menyerap limbah yang timbul dari reaktor. Hasil pencatatan clanpengukuran selama lima tahun pertama operasi reaktor menunjukkan bahwa :
1. Jumlah limbah padatdiperoleh sekitar20 karungplastikdengan aktivitas radiasi tertinggi 25 mremljam dan sudah dikirim ke PTPLR. 2. Jumlah limbah semi cairdiperoleh 5,32 013 dan masih disimpan di RSG-GAS. 3. Jumlah limbah cair diperoleh 1744,2013 dan rata-rata per tahun 348,8013• Aktivitas radiasi tertinggi adalah 10-4 Ci/m3• Limbah ini dikirim ke PTPLR. Menurutperkiraan data desainl') dengan daya operasi nominal selama 25 hari dan 8 siklus operasi pertahun, limbah cair yang dihasilkan pertahun adalah sebesar 1134 013 dan limbah semi cair 10,6 m3• Konsentrasi limbah cair aktivitas rendah dikategorikan antara 10-610.2 Ci/m3 sedangkan untuk aktivitas tinggi > 10.2• Berdasarkan data harga aktivitas yang diiperoleh dapat dikatakan bahwa selama lima tahun operasi, limbah cair dan padat yang timbul dapat dikategorikan limbah aktivitas rendah.
283
Serpong, 9-10 Febr ••ari 1993 PRSG, PPTKR -BATAN
Prosiding Seminar Teknologi dalJ Keselamalan PLTN Serla Fasililas N ••klir
TEOR! Besamya aktivitas limbah yang berasal dari air pendingin primer maupun fasilitas pereobaan yang ada di RSG-GAS tergantung kepada besamya aktivitas air dalam sistem reaktor tersebut. Aktivitas dalam airtersebuttimbul dari hasil aktivasi (n,y), (n,a) dan (n,p). Besamya konsentrasi hasil aktivasi ini dapat ditulis sebagai berikut : dN No. a. <1). Ve -=------A..N dt Vt Dalam keadaan setimbang dapat ditulis konsentrasi hasil aktivasi yang terbentuk sebagai berikut : Ve No . a . N = ----
¢.
A. . Vt
Aktivitas hasil aktivasi yang terbentuk adalah N, sehingga dapat ditulis : No.
a . <1J .
Ve
A=N.A.=----Vt dimana : Ve = Volume pendingin dalam teras (m3) <1J = Fluks neutron yang terbentuk dalam teras (n/em2 see) Vt = Volume total air pendingin primer (m3) No = Konsentrasi atom-atom dalam air pendingin (atom/em3)
a
= Penampang lintang mikroskopis
(em2)
TATA KERJA 1. Pembahasan sumber dan aktivitas limbah yang dihasilkan RSG-GAS berdasarkan desain untuk masingmasingjenis limbah perlu dijelaskan sebagai berikut: Limbah padat Limbah padat yang akan timbul di RSG berasal dari beberapa sumber diantaranya : 1. Penyaring resin yang lolos dari tangki resin (resin trap) sistem pemumian air kolam dan kolam penyimpanan bahan bakar bekas. 2. Kontrol clemen teras reaktor 3. Fasilitas pereobaan seperti kapsul PRTF dan rabbit sistem, keping neutron radiografi. 4. Alat ukur temperatur dan detektor fluks neutron 5. Penyaring (filter) dalam sistem ventilasi 6. Alat pembersih dekontaminasi dan "personal lock" 7. Elemen bakar dan elemen kendali. Limbah padat yang berasal dari teras reaktor dan fasilitas eksperimen memerlukan penanganan yang khusus. Limbah tersebut diluruhkan dalam kolam penyimpanan elemen bakar bekas dan kemudian dikirim ke PRPLR setelah dikemas dalam drun1 khusus. Sedangkan untuk limbah padat lainnya yang aktivitasnya masih
kecil dan mudah penanganannya disimpan sementara dalam suatu ruang di PRSG-GAS sebelum dikirim ke PTPLR untuk diproses lebih lanjut. Limbah cair aktivitas rendah Limbah eair aktivitas rendah RSG-GAS
berasal
dari beberapa sumber diantaranya : 1. Limpahan air kolam reaktor 2. Ruangan air venting sistem pendingin utama 3. Limbah eair bekas dekontaminasi 4. Hasil kondensasi sistem ventilasi Perkiraan desain,jumlah limbah eair aktivitas rendah yang timbul selama setahun dengan reaktor beroperasi normal pada daya nominal selama 25 hari dan 8 siklus pertahun diperoleh sebanyak 1105,5 m3• Semua limbah eair ini ditampung dalam 2 buah tangki yang berkapasitas 20 m3 yang terletak pada lantai -6,5 meter gedung reaktor. Proses aliran limbah ini berlangsung seearagrafitasi. .Diagram alir sistem ini dapat dilihat pada gambar 1. Isi tangki tersebut dikirim melalui tangki transport ke PTPLR untuk diproses lebih lanjut. Sistem ini dilengkapi dengan tempat pengambilan sampel untuk dianalisa tingkat radioaktivitasnya di laboratorium PTPLRsebelum dilakukan pemindahan. Sistem ini dibuatseeara terkendali artinya, jika tingkat aktivitas limbah eair yang dibuang melampaui batas harga aktivitas yang diijinkan, maka sistem katup pada saluran pembuangan akan menutup seeara otomatis, sehingga keselamatan personil dan lingkungan tetap terjamin. Limbah cair aktivitas tinggi Limbah eair ak~ivitas tinggi berasal dari beberapa sumber diantaranya : a. Sistem pembilas resin penukar ion b. Cairan dari hot cell e. Air dari tabung berkas neutron d. Uji fasilitas daya aeak e. Isotop box f. Rabbit system g. Neutron radiografi Limbah eair yang berasal dari sistem ini ditampung dalam dua buah tangki yang berkapasitas 6,3 m3 dan 4,6 m3 yang terletak pada lantai -9,3 m gedung reaktor. Menurutperkiraan desain pada daya nominal selama 25 hari dan 8 siklus pertahun jumlah limbah yang dihasilkan pertahun sebanyak 28,41 m3 dengan aktivitas sekitar 8,9 Ci. Limbah semi cair Y angdimaksud limbah semi eairadalah resin penukar ion bekas pakai yang berasal dari 3 sustem pemumian airpendingin primer. masing-masing sistem mempunyai kapasitas resin penukar ion sebagai berikut : - Sistem pemurnian air kolam reaktor = 1,54 m3 - Sistem pemurnian lapisan air hangat = 0,42 m3 - Sistem pemurnian kolam penyimpa~an
284
Prosiding Seminar Teknologi dan Keselamatan Serla Fasililas Nuklir
bahan bakar bekas
PLTN
Serpong. 9-10 Februari 1993 PRSG. PPTKR - BATAN
= 0,70 m)
Mengingat hasil aktivasi yang timbul dalam kolam reaktor ditangkap oleh resin tersebut maka limbah ini digolongkan dalam limbah aktivitas tinggi. Menurut perkiraan desain (1) pada daya nominal selama 25 hari dan 8 siklus pertahunjumlah limbah yang dihasilkan pertahun selama operasi ialah 10,6 m). Limbah ini ditampung dalam tangki penampung limbah semi cair bekas terletak di -6,5 m. Sistem penampungan limbah ini terdiri dari 2 buah tangki yang masing-masing mampu menampung 2,7 m). setiap tangki mampu menampung setiap kali pembuangan untuk ketiga sistem tersebut, sehingga sebelum dilakukan pengangkutan ke gedung PTPLR, aktivitas limbah masih dapat diluruhkan selama penggantian resin penukar ion berikutnya. Limbah ini dipindah ke PTPLR 1ewat terminal keluaran ke tangki pengangkut yangterletakpada daerah pemindahan barang (material acces) lantai 0 meter gedung reaktor. Perkiraan limbah cair, semi cair pertahun menurut desain SAR (Chapt. 11) dapat dilihat pada tabel 1. 2. Pengwnpulan data volume dan aktivitas limbah pertahun mulai dari tahun 1987 sid 1992. 3. lun11ahkan volume limbah mulai dari tahun 1987 sid 1992, kemudian untuk mendapatkan harga rata-rata pertahun jumlah tersebut dibagi dengan lima. 4. Ambil harga aktivitas pemgukuran selama lima tahun pertama operasi. 5. Bandingkan harga volume dan aktivitas limbah yang diperoleh selama 5 tahun pertama operasi terhadap yang diambil dari perhitungan desain.
reaktor. f. Limbah padat elemen bakar dan elemen kontrol adalah 9 buah dan disimpan dalam kolam penyimpanan bahan bakar bekas RSG-GAS. g. Alat pembersih dekontaminasi dan "personal lock" . Untuklimbah padat ini,jumlah yang dihasilkan selama lima tahun operasi masih berbentuk limbah kertas dekontaminasi, plastik dan kain pengelap yang dapat ditangani dengan mudah clantingkat aktivitasnya masih rendah. Limbah ini kebanyakan berosal dari limbah hasil ,pekerjaan kontraktor yang sedang bekerja di RSG-GAS. Sedangkandari kegiatan RSG-GAS sendiri masih sedikit. Limbah ini sudah dikirim ke PTPLR untuk diproses lebih lanjut. \
lumlah dan aktivitas limbah cair yang berasal dari tangki aktivitas rendah dan tinggi dapat dilihat pada tabel 2. Hasil yang ditunjukkan dapat tabel 2 dapat dilihat bahwa total limbah cair selama lima tahun pertama operasi adalah 1744,2 m) yaitu 84,2 m) berasal dari tangki aktivitas tinggi dan sisanya berasal dari tangki aktivitas rendah. harga aktivitas yang terukurantara 0 Ci/ m) sampai 10-4Ci/m). 90 % dari limbah cair ini berasal dari hasil kondensasi sistem pendingin ventilasi RSGGAS dan 10 % berasal dari fasilitas percobaan, air pendingin primer dan air bekas dekontaminasi. Untuk limbah semi cair myang berasal dari sistem ppemumian air pendingin primer selama 5 tahun pertama operasi adalah 5,32 m) , 2,66 m) berasal dari limbah resin untuk komisioning non nuklir dan 2,66 m) berasal dari resin bekas yang sudah aktif. Limbah resin hasil komisioning nuklir tersebut sudah dikirim ke PTPLR dan sudah HASIL DAN PEMBAHASAN digunakan sebagai uji bahan panas sistem yang ada di Sejak reaktor kritis pada bulan september 1987 PTPLR. Sedangkan limbah resin yang sudah aktif(2,66 sampai Agustus 1992, data limbah padat dan cair yang m)) masih disimpan di tangki penampung RSG-GAS. dihasilkan oleh RSG-GAS berdasarkan log-bookoperasi Nilai aktivitas limbah ini tidak dapat diukur karena tidak reaktor (2) adalah sebagai berikut : tersedianya fasilitas pengambilan sampel. Kriteria suatu a. Limbah padat yang berasal dari penyaring resin yang limbah radioaktif yang dikategorikan aktivitas rendah lolos dari tangki resin (resin trap) masih belum ada dan tinggi bergantung dari harga konsentrasinya. Limbah karena aktivitas resin trap masih rendah sehingga cair aktivitas rendah dikategorikan antara 10-6sid 10.2 Ci/ masih dapat dicuci dengan ultrasonic sehingga dapat . m) sedangkan untuk limbah aktivitas tinggi > 10.2 sid 102 digunakan kembali. Ci/m). Aktivitas yang diperoleh selama lima tahun pertama operasi bila dibandingkan dengan data perkiraan . b. Limbah padat yang berasal dari elemen penyerap neutron (control rod) dalam teras reaktor belum ada desain (1) dengan daya operasi selama 25 hari dan 8 karena menurut perkiraan elemen penyerap neutron siklus pertahun dapat dikatakan masih rendah. Hal ini tersebut akan diganti setelah 40 siklus operasi. disebabkan reaktor dan fasilitas percobaannya belum c: Limbah padat dari fasilitas iradasi sistem rabbit masih beroperasi secara optimum,dan dari persamaan pada bab teori terlihatbahwa laju pertumbuhan isotop hasil aktivasi sedikit dan disimpan di dalam sel panas (hot cell) d. Limbah padat yang berasal dari pengukur fluks neu adalah fungsi dari fluks (daya reaktor). tron yaitudetektorCIC terdapat satu buah dan disimpan didalam kolam bahan bakarbekas. Aktivitasnya sebesar 200 mrem perjam sejarak 5 meter dari permukaan kolam dan pengukuran dilakukan dalam tabung pengarah. e. Sistem ventilasi berupa penyaring sudah ada sebanyak 20 dan disimpan dalam gedung limbah RSG-GAS. Aktivitas limbah ini terukur < 0,1 mrem/jam. data ini dapat dikatakan data latar belakang dalam gedung
285
Serpong. 9-10 Februari 1993 PRSG. PPTKR - BATAN
Prosiding Seminar Teknologi dan Keselamalan PLTN Serla Fasilitas Nuklir
Tabell.
Perkiraan volume limbah cair dan semi cair yang timbul berdasarkan desain selama reaktor beroperasi normal per tahun
1. Sistem permurnian air pendingin reaktor 2. Sistem penguraian lapisan air hangat 3. Sistem pemurnian kolam penyimpan b.b bekas 4. Tangki Limbah Resin 5. Hot Cell 6. Beam Tube 7. FRIF 8. Rabbit system 9. Neutron Radiografi 10. Drainase sistem primer 11. Drainase dari gedung reaktor 12. Ventilasi 13. Air bebas dekontaminasi lumlah
Limbah Cair
Limbah Semi Cair
Akt. Rendah Akt. Tinggi
Akt. Rendah Akt. Tinggi
10.92 2.6 4.8 6.8 0.5 0.07
m3 m3 m3 m3 m3
10-5 m3
m3
0.03 m3 0.2 It 2.5 m3 0.1
m3
4 m3
1000 m3 100 m) 1105.5
286
28.41
10.6
Prosiding Seminar Teknologi dan Keselamalan Serla Fasililas Nuklir
Serpong, 9-10 Februari 1993 PRSG, PPTKR - BATAN
PLTN
KESIMPULAN Berdasarkan hasil dan pembahasan operasi dapat disimpulkan bahwa : 1. Jumlah limbah yang dihasilkan oleh RSG-GAS jauh lebih kecil dibandingkan dengan data perkiraan desain. hal ini disebabkan karena beberapa faktor sebagai berikut :
gunakan karena aktivitas radiasi alat tersebut relatif kecil sehingga dapat dicucildibersihkan kembali. 2. Limbah yang dihasilkan dapat dikategorikan ke dalam limbah aktifaktivitas rendah. hal ini disebabkankarena beberapa faktor sebagai berikut : 1. Reaktor dan fasilitas percobaan yang ada belum beroperasi secara optimum. 2. Sistem pemurnian pendingin primer yang cukup baik.
1. Reaktor dan fasilitas percobaan yang ada belum beroperasi secara optimum. 2. Adanya komponen/alat yang masih dapat di-
DAFfAR PUST AKA 1. MPR-30 safety Analysis Report, September 1989 2. Log-book Limbah RSG 3. Modem Physics for Engineers, O.Oldenberg and N.C. Rasmussen.
DISKUSI MAlNAR: Mohon penjelasan cara penanganan sebelum dikirim ke PTPLR.
ALIMTARIGAN:
limbah padat yang berasal dari teras reaktor, berapa lama penyimpanannya
'
Penanganan limbah padat dari elemen teras disimpan sementara di kolam penyimpan bahan bakar bekas RSG-GAS dan nantina akan disimpan di dalam intem storage for spent.fuel (ISFSF). limbah padat ini tidak akan dikirim ke PTPLR.
SUYITNO: 1. Dalam presentasi 1 % yang berasal a. Mohon dijelaskan b. Mohon dijelaskan riset.
dikatakan limbah cair-cair dari RSG 90 % dari kondensasi, 9 % dari dekontaminasi dan hanya dari reaktor .. 1 % limbah cair dari reaktor itu detailnya dari mana. apakah limbah cairyang terjadi pada PL TN (reaktordaya) apakah kira-kira mirip dengan reaktor
2. Tadi dikatakan kalauselama lima tahun pertama operasi RSG praktis tidakdijumpai limbah aktivitas tinggi. Mohon dijelaskan, menurutperkiraan mulai kapan RSG akan mengeluarkan limbah aktivitas tinggi dan radioaktivitas apa.
ALIMTARIGAN
:
1. a. Berasal dari fasilitas percobaan dan sistem pemumian air pendingin primer. b. Yangjelas bahwa limbah yang berasal dari fasilitas percobaan tidak ada di PLTN 2. Untuk mengetahuinya
perlu pengamatan secara terus menerus.
287
Prosiding Seminar Teknologi dan Keselamalan Serla Fasilitas Nuklir
Serpong, 9-10 Februari 1993 PRSG, PPTKR - BATAN
PLTN
I
II~c2f
82.15r L ~ i
l-q
~~Ii
.!
-0 I .II-M_,i I~
288
Ke Daftar Isi
