Strategi Pengelolaan Limbah Radioaktif PLTN

Strategi Pengelolaan Limbah Radioaktif PLTN

Seperti halnya semua industri, kegiatan operasional PLTN juga menghasilkan limbah. Bedanya adalah limbah dari PLTN bersifat radioaktif terdiri atas limbah operasional berupa material terkontaminasi yang merupakan limbah aktivitas rendah sampai sedang, dan bahan bakar nuklir bekas yang dapat diklasifikasikan sebagai limbah aktivitas tinggi.Tujuan utama dari pengelolaan limbah radioaktif adalah untuk melindungi manusia generasi sekarang dan di masa depan serta lingkungan dari bahaya radiasi pengion yang berasal dari limbah radioaktif.Secara umum, tahapan dari pengelolaan limbah radioaktif PLTN dimulai dengan melakukan pemilihan/pengklasifikasian limbah radioaktif hasil proses produksi energi nuklir berdasarkan jenisnya untuk kemudian diolah dan dikondisioning di instalasi pengolahan limbah radioaktif. Limbah yang sudah terkondisioning kemudian disimpan di dalam fasilitas penyimpanan sementara. Waktu penyimpanan di fasilitas ini berbeda-beda, bergantung kepada kebijakan di masing-masing negara. Setelah itu, limbah yang telah terkondisioning tersebut kemudian disimpan lestari di dalam repositori yang sesuai.jumlah limbah aktivitas rendah dan sedang yang ditimbulkan dari operasi pltn 1000 mwe.Berdasarkan kajian yang dilakukan oleh NEWJECT dan laporan dari beberapa negara yang memiliki PLTN, jumlah limbah aktivitas rendah dan sedang yang dihasilkan dari kegiatan operasional PLTN 1000 MWe jenis PWR adalah sebesar 200 hingga 600 m³. Limbah tersebut berasal dari kegiatan rutin operasional, kegiatan dekontaminasi serta kegiatan pada saat refueling.Tabel 1. Jumlah limbah aktivitas rendah dan sedang dari operasional PLTN PWR 1000 MWe pertahun.Ada dua tahapan pengelolaan limbah radioaktif yaitu :

1. Pengolahan (Treatment) yang bertujuan untuk mereduksi volume dengan cara evaporasi, kompaksi, insinerasi atau radionuclide removal menggunakan chemical treatment, filtrasi dan penukar ion.

1. Kondisioning yang bertujuan untuk memudahkan handling dan transportasi limbah serta meminimalkan bahaya radiasi (faktor shielding).

Pengolahan limbah cairLimbah cair yang dihasilkan pada saat operasi maupun refueling ditampung ke dalam tangki penampungan limbah mentah untuk kemudian diolah dengan proses evaporator, filtrasi yang dilengkapi proses penukaran ion, dan pengolahan secara kimia. Pemilihan metode pengolahan limbah cair disesuaikan dengan karakteristik limbah tersebut.Tabel 2. Aktivitas limbah radioaktif cair dari PLTN PWR 1000 MWePengolahan awal tersebut akan menghasilkan konsentrat atau sludge atau resin bekas yang kemudian dikondisioning di dalam wadah limbah yang sesuai. Ada banyak metode kondisioning, tetapi yang paling umum untuk dilakukan adalah dengan metode immobilisasi menggunakan semen. Di Korea, kondisioning hanya dilakukan dengan mengeringkan konsentrat dan resin tanpa mencampurkannya dengan semen. Tujuan dari pengeringan dan pewadahan langsung di dalam HIC (High Integrited Container) adalah untuk memaksimalkan reduksi volumenya.Setelah proses kondisioning paket limbah tersebut kemudian diangkut dan disimpan di dalam fasilitas penyimpanan sementara.Pengolahan limbah padatLimbah padat dari operasional PLTN mempunyai karakteristik yang beragam. Untuk keperluan pengolahan, limbah padat dapat diklasifikasikan menjadi 3, yakni limbah padat dapat dibakar, limbah padat dapat dikompaksi tetapi tidak dapat dibakar, dan limbah padat yang tidak dapat bakar dan maupun dikompaksi.Limbah dapat bakar direduksi volumenya dengan dibakar di dalam tanur insenerasi pada temperatur 700^oC - 1100^oC. Gas buang yang ditimbulkan dari reaksi pembakaran dan partikulit ini dilewatkan melalui beberapa filter antara lain bag house filter dan HEPA filter sehingga hampir 99,9 %-nya akan terjebak di dalam filter. Selanjutnya gas buang yang berupa sisa-sisa asam dinetralkan dengan soda api. Gas buang yang kemudian keluar dari cerobong telah sepenuhnya bebas dari komponen-komponen yang berbahaya.Abu sisa pembakaran yang berupa oksida logam di immobilisasi dengan semen dan diwadahkan dalam drum 200 L. Setelah itu limbah yang telah terimmobilisasi tersebut di simpan di tempat penyimpanan sementara.Pengolahan limbah padat dapat dikompaksi tetapi tidak dapat dibakar dilakukan dengan cara kompaksi. Di banyak negara, limbah tersebut dikumpulkan di dalam drum 100 L, proses kompaksi baru dilakukan setelah limbah telah terkumpul cukup banyak.Setelah dikompaksi drum 100 L yang berisi limbah padat ditempatkan di dalam wadah drum 200 L. Setelah drum pertama terkompakkan dilanjutkan drum 100 L ke dua dan dikompakkan, demikian seterusnya sehingga tercapai jumlah drum 100 L yang optimum. Setelah proses kompaksi, koral dengan spesifikasi tertentu dituangkan ke dalam anulus yang terbentuk. Berikutnya campuran pasta semen pasir diinjeksikan ke dalam anulus dan digetarkan untuk menjamin infiltrasi dari pasta homogen. Setelah proses ini selesai paket limbah kemudian disimpan di fasilitas penyimpanan sementara. Limbah padat tidak dapat bakar dan tidak dapat dikompaksi biasanya diolah dengan metode immobilisasi langsung.Skema pengolahan limbah padatPengolahan limbah gasLimbah gas harus diolah oleh pihak reaktor dengan cara pengambilan radionuklida menggunakan filter dan karbon aktif. Filter dan karbon aktif yang sudah jenuh dikirim ke instalasi pengelolaan limbah radioaktif untuk diolah sebagai limbah padat. Filter bekas diolah dengan cara super kompaksi atau kompaksi 2 arah, sehingga reduksi volume yang didapat maksimal. Sedangkan karbon aktif diolah dengan cara insenerasi, dan abu yang ditimbulkan kemudian diimmobilisasi dengan semen. Pada umumnya PLTN 1000 MWe akan melepaskan limbah gas dibawah 10¹⁴ Bq/tahun, dengan perkiraan gas yang mungkin dihasilkan adalah gas mulia, gas yodium dan carbon-14.Tabel 3. perkiraan timbulnya limbah gas dariPLTN 1000 Mwe.Filter bekas diolah dengan cara super kompaksi atau kompaksi 2 arah, sehingga reduksi volume yang didapat maksimal. Sedangkan karbon aktif diolah dengan cara insenerasi, dan abu yang ditimbulkan diimmobilisasi dengan semen.Disposal limbah radioaktifSesuai dengan prinsip pengelolaan limbah, maka penyimpanan akhir (disposal) sebagai bagian ujung belakang dari tahapan pengelolaan limbah radioaktif, bertujuan untuk mengisolasi limbah sehingga tidak terjadi paparan radiasi terhadap manusia dan lingkungan. Tingkat pengisolasian yang diperlukan dapat diperoleh dengan mengimplementasikan berbagai metode penyimpanan akhir, diantaranya dengan model penyimpanan akhir dekat permukaan (near surface disposal = NSD) dan penyimpanan akhir geologi (geological disposal = GD) sebagai pilihan yang umum untuk diterapkan di banyak negara.Di dalam NSD, fasilitas penyimpanan diletakkan pada atau di bawah permukaan tanah, dengan ketebalan lapisan pelindung beberapa meter. Dalam beberapa kasus lapisan pelindung tersebut bisa mencapai beberapa puluh meter pada tipe fasilitas rock cavern. Fasilitas-fasilitas tersebut dikhususkan untuk limbah aktivitas rendah dan sedang yang tidak mengandung radionuklida berumur panjang.Fasilitas geological disposal diletakkan pada kedalaman beberapa ratus meter hingga seribu meter di bawah permukaan tanah, sehingga sering disebut juga dengan istilah deep geological diposal. Fasilitas-fasilitas tersebut dikhususkan untuk limbah aktivitas tinggi dan yang mengandung radionuklida berumur panjang.

Posted in: