/SSN
Hasi/ Pene/ilian dan Kegialan PTLR Tahun 2006
0852 - 2979
PRARANCANGAN INSTALASI PENGOLAHAN LlMBAH RADIOAKTIF CAIR DARI PENGUJIAN BAHAN BAKAR PASKA IRADIASI MENGGUNAKAN RESIN EPOXY Wasito Pusat Teknologi Limbah Radioaktif, BATAN ABSTRAK PRARANCANGAN 1NSTAlASI PENGOlAHAI\I LlMBAH RADIOAKTIF CAIR DARI PENGUJIAN BAHAN BAKAR PASKA IRADIASI MEI\IGGUNAKAN RESIN EPOXY. Telah dilakukan prarancangan instalasi pengolahan limbah radioaktif cair dari pengujian bahan bakar paska iradiasi menggunakan resin epoxy. Instalasi terdiri dari unit penampung resin epoxy dan bahan pengeras, unit penakaran resin epoxy dan bahan pengeras, unit penampungan limbah cair, unit penakaran limbah cair, unit pencampuran dan unit udara tekan. Instalasi dioperasikan secara tidak kontinyu dengan kapasitas 1 drum 60 liter , dan limbah radioaktif hasil olahan disimpan kedalam tempat penyimpanan sementara limbah aktivitas tinggi ( PSLA T ). ABSTRACT PRE-DESIGN OF LIQUID RADIOACTIVE WASTE TREATMENT INSTAllATION FROM FUEL POST EXAMINATION AFTER IRRADIATION USING EPOXY RESIN. It has been performed the pre-design of liquid radioactive waste treatment installation from fuel examination after irradiation using epoxy resin. The installation consist of epoxy resin and harderner storage unit, epoxy resin and hardener metering pots unit, liquid radioactive waste storage unit, liquid radioactive waste metering pots unit, mixing unit and compressed air unit. The installation is operated by batch system with capacity 1 drum 60 liter per batch and radioactive waste treated stored in the interim storage for high active waste ( PSLAT ).
PENDAHULUAN Jumlah
clan jenis
serta
aktivitas
limbah
radioaktif
yang
ditimbulkan
dari
berbagai instalasi nuklir baik yang ada di Satan maupun yang berasal dari luar Satan sangat beragam dan berbeda , demikian juga untuk pengelolaannya dan teknologi yang berbeda pula. Keterbatasan
memerlukan cara
sarana dan prasarana
pengelolaan
yang ada di PTLR dan yang ada di Pusat lainnya juga merupakan kendala sehingga perlu adanya suatu rancangan memecahkan informasi,
untuk
berbagai macam permasalahan pengelolaan limbah radioaktif. Data dan
prarancangan
pengembangan
dan inovasi peralatan dan sarana penunjang
dan rancangan
pengelolaan
harus
berdasarkan
hasil
penelitian
dan
limbah radioaktif cair yang bisa merupakan data primer
ataupun sekunder. Jumlah dan jenis serta aktivitas limbah radioaktif cair yang ditimbulkan PPTN Satan Serpong khususnya
dari laboratorium
radiometalurgi
dari
dan dari instalasi
produksi isotop Mo-99, mempunyai sifat yang spesifik yang belum bisa diolah dengan sarana dan prasarana peralatan proses yang ada cli PTLR. Jumlah limbah radioaktif cair dari basil pengujian bahan bakar paska iradiasi sebanyak dari produksi Mo-99 sebanyak
10 liter per tahun dan
105 liter per tahun, clan jenis limbah cair ini termasuk
katogori limbah radioaktif cair aktivitas tinggi.
384
ISSN 0852 - 2979
Hasil Penelitian dan Kegialan PTLR Tahlln 2006
Prarancangan pengujian
instalasi
bahan
menggunakan
bakar
pengolahan paska
limbah radiokatif
iradiasi
dan yang
cair yang berasal berasal
dari
dari hasil
instalasi
lainnya
teknologi kondisioning yang mencampur limbah radioaktif cair dengan
resin epoxy dan bahan pengeras. Perbandingan p'9ncampuran antara limbah radioaktif cair, resin epoxy dan bahan pengeras adalah LRAC : 35 %, resin epoxy:
62 % dan
bahan pengeras : 3 %. Instalasi dirancang dengan kapasitas 1 ( satu ) liter drum 60 liter per sekali proses dan pengoperasian kontinyu.
Instalasi
ditempatkan
ini dapat
dioperasikan
peralatan dengan
dilakukan
mudah
dengan
cara tidak
dan am an serta dapat
di dalam ruangan secara tetap atau di dalam mobile. Intalasi terdiri dari
unit penampungan bahan pengeras,
resin epoxy clan bahan pengeras, unit penakaran resin epoxy clan unit penampungan
radioaktif cair, unit pencampuran
limbah radioaktif
cair, unit penakaran
limbah
dan unit udara tekan serta sarana dan prasarana
lainnya termasuk tempat penyimpanan limbah hasil olahan yaitu tempat penyimpanan sementara limbah aktivitas tinggi
(PSLA T) PTLR.
DATA DAN INFORMASI LlMBAH RADIOAKTIF CAIR Data dan informasi limbah radioaktif cair yang berasal dari instalasi radiometalurgi ( RMI ) dan produksi Mo-99 adalah : 1. Limbah radioaktif cair dari RMI Limbah radioaktif cair aktivitas tinggi merupakan larutan asam/organik mengandung Pu, U dan produk fisi dengan perkiraan jumlah 10 liter per tahun. 2. Limbah radioaktif cair dari produksi MO-99. Merupakan acid waste (A W ) mengandung U-235 sebanyak 42 liter per tahun dan raw fisron waste ( RFW) DATA DAN INFORMASI
sebanyak 63 liter per tahun.
RESIN EPOXY DAN BAHAN PENGERAS
Data dan informasi resin epoxy meliputi data sifat tisik.a dan mekanik antara lain: NO
350 F ASTM 0648 Rockwell MPROPERTIES 110 Hardness 110 0785 0792 176 C ASTM0695 0790 0638 IMPERIAL S.I 123,55 Ibslft3 Head (Temp at 264 AST111 psi) Compressive Tensile Flexural DensityDistortion Strenght Strenght 36,599 252 110 1.96 10,500 16,000 Strenght Mpa glcm3 psi psiMETHODE 72 Mpa
385
ISSN 0852 - 2979
Hasi/ Penelitian dan Kegialan PTLR Tahun 2006
Water absorbtion Thermal Coefftsient of Self 5.26]9x]0-4 Hardness D Scale 0.0076% 0.0076% Fire Resistance 707,200 70 1.509x10-5 inlA F 1.15-1.30 112,401 bpsi s/ft3 Spesific Flexural Gravity Strenght Tensile Strenght Self 29.3 4,250 Extinguishing Mpa psi 49.6 7 Extinguishing 10
SISTEM PENGOLAHAN Prarancangan
ASTMD790 ASTM ASTMD785 D635 ASTMD792 D638 D570 ASTM D696
LRC MENGGUNAKAN
sistem
pen£lolahan
menggunakan
resin epoxy ditunjukan
pad a gambar
nomor
penunjangnya,
yang antara lain:
1. Instalasi
mlAC
RESIN EPOXY
limbah
radioaktif
pada diagram
ini terdiri
dari
proses
peralatan
cair
aktivitas
pengolahan proses
tinggi seperti
dan sarana
1. Penampung resin epoxy Penampung
resin epoxy men£lgunakan drum anti karat yang dilengkapi
dengan
sistem pengadukan menggunakan motor pengaduk. 2. Penampung bahan pengeras Penampung bahan pengeras menggunakan drum anti karat yang dilengkapi dengan sistem pengadukan menggunakan motor pengaduk. 3. Penakar resin epoxy Penakar resin epoxy menggunakan tangki atau drum yang terbuat dari bahan anti karat yang dilenglapi dengan sistem peneraan untuk mengetahui jumlah resin yang digunakan untuk proses pengolahan. 4. Penakar bahan pengeras Penakar bahan pengeras men~J9unakan tangki atau drum yang terbuat dari bahan anti karat yang dilengkapi dengan sistem peneraan untuk mengetahui jumlah bahan pengeras yang digunakan untuk proses pengolahan. 5. Penampung limbah radioaktif cair Penampung limbah radioaktif cair menggunakan tangki anti karat yang terbuat dari bahan SS 316 L atau SS 304 L, tangki penampung tempat yang dilengkapi dengan sistem proteksi radiasi.
386
ini diletakan di dalam suatu
ISSN 0852 - 2979
Hasil Penelilian dan Kegialan PTLR Tahun 2006
6. Pompa limbah radioaktif cair Pompa limbah radioaktif cair digunakan untuk memompa limbah radioaktif cair dari tangki penampung ke tangki pen aka ran. Pompa ini terbuat dari bahan anti karat. 7. Penakar limbah radioaktif cair Penakar
limbah
radioaktif
cair menggunakan
tangki
SS 316
L/ 304 L yang
dilengkapi dengan sistem peneraan untuk mengetahui jumlah limbah radioaktif cair yang diolah. 8. Unit pencampuran Unit pencampuran
terdiri
dari sitem pengaduk
yang
dilengkapi
dengan
motor
pengaduk dan tempat pencampuran yang dilakukan didalam drum SS 60 liter yang ditempatkan didalam drum 200 liter yang dibuat clari bahan anti karat. 9. Unit udara tekan Unit udara tekan terdiri dari kompresor dan sistem pemipaannya. digunakan membersihkan
Udara tekan ini
kotoran yang menempel pada jalur pemipaan proses dan
peralatan lainnya. Selain peralatan dan sarana tersebut diatas peralatan dan sarana teknis yang perlu dimasukan kedalam kriteria prarancangan antara lain: 1. Pekerjaan sipil Adalah sistem pekerjaan
sipil atau bangunan atau tempat yang digunakan
menempatkan
proses pengolahan
termasuk
peralatan
pembuatan jaringan
untuk
lirnbah secara aman. Pekerjaan
pematusan untuk mengumpulkan
ini
dan menampung
limbah radioaktif cair sekunder yang ditimbulkannya. 2. Pekerjaam mekanikal Adalah
pekerjaan
yang
menyangkut
mekanikal
antara
lain dudukan
peralatan
proses, sistem pemipaan, VAC Off Gas dan seba9ainya. 3. Pekerjaan elektrikal dan kontrol Adalah pekerjaan
yang behubungan
dengan kebutuhan daya listrik untuk proses
dan peralatan kontrol proses. 4. Pekerjaan transfortasi Mengingat mempunyai
yang diolah adalah jenis lumbah radioaktif cair aktivitas tinggi danm sifat korosif
maka pekerjaan
sarana transportasi
persyaratan yang sesuai dengan sifat dan jumlah limbah. 5. Penyimpanan hasil olahan
387
harus memenuhi
155N 0852 - 2979
Hasil Penelitian dan Kegialan PTLR Tahun 2006
Limbah hasil olahan merupakan
limbah yang telah terkondisi
didalam drum 60 liter. Oleh karena itu dalam perencanaan dengan tempat penyimpanan
dalam resin epoxy
ini harus disesuaikan
sementara limbah akNvitas tinggi ( PSLA T ) yang
telah ada di PTLR seperti yang clitunjukan pada gambar nomor 2. 6. Keselamatan kerja. Pekerjaan yang berkaitan dengan keselamatan kerja adalah sistem proteksi radiasi dan sistem proteksi kontaminasi yang merupakan persyaratan mutlak yang diperlukan didalam perencanaan intalasi pengolahan limbah radioaktif cairo KESIMPULAN I. Prarancangan instalasi pengolahan limbah radioaktif cair ini berdasarkan perbandingan campuran optimal LRAC : 35 %, resin epoxy: 62 % dan bahan pengeras : 3 %. ( Le Treatement de Dechet Radioactive au La Hague France) 2. Instalasi ini dirancang berdasarkan berbagai keuntungan antara lain instalasi dapat ditempatkan didalam ruangan sl3cara tetap atau bisa ditempatkan didalam/diatas mobile dan dapat dioperasikan clan dirawat dengan mudah dan aman. 3. Limbah hasil olahan mempunyai volume yang relatif kecil, radionuklida terkondisi dengan baik dan mempunyai sifat kimia, fisika dan mekanik yang sesuai dengan atandar keselamatan. 4. Pengambilan dan pengangkutan serta penyimpanan hasil olahan dirancang berdasarkan kemudahan pengoperasian peralatan dan disesuaikan dengan sarana dan prasarana yang ada pad a PSLA T PTLR. 5. Kriteria pekerjaan yang belum tE~rtulisdidalam prarancangan , harus tertulis secara rind didalam pekerjaan rancan~lan agar supaya peralatan proses dan sarana penunjangnya dapat dioperasikan dengan baik dan aman. LAMPI RAN 1. Gambar nomor 1 : Instalasi pen!~olahan limbah radioaktif cair mengunakan resin epoxy. 2. Gambar nomor 2: Pemindahan limbah hasil olahan ke PSLAT DAFT AR PUST AKA 1. Wasito, Dasar Perencanaan Sistem Penyimpanan Sementara Limbah Aktivitas Tinggi
(PSLA T)
2. Engineering Department For Radioaktif Waste Processing Station, Technicatome Aix En Provence France.
388
/SSN
HasH Pene/itian dan Kegiatan PTLR Tahun 2006
l}l)AltA
0852 - 2979
T1!:t
+-
nAIf.t~ J·I~:"ic.:nAS
Gaml •••r nnIDnr I: 'INS1't.LASII'\cN(;OI.AII !
..'\N LJSJHAH
!\lEi'l~:(;(;NAJ(AN
'O<:SIN
RAO\OAKTII'
m'oxv
CAI!{
1'"St.1\ T
:
Jnst.ala.si
:
I'cn~'impamu~~1.,t.'n. Limbl1h
Imt",lu~i
Tli
/\J;,ch-tt1lS
'·M1,?(jlatJan
!\1.:n~ljMII.;sn rc~in ='llJIIOr
1 ; Mal~ T Cask tipt
I'Otl~JI'
2 :
F(!n1Blc Transfer
(:iU
f'\t.Ih(U'
3: LRAC tcrkondisi
tbl
mil
Drum s..~tio !U~t'
Gambar.2.
Pemindahan
Limbah Hasil Olahan Ke PSLA T
389
