La elección del desinfectante puede tener un impacto significativo en los costes de funcionamiento de una gran instalación acuática. Este artículo aborda los costes potenciales asociados a dos desinfectantes de uso común: el hipoclorito de calcio (o cal hypo) y el ácido tricloroisocianúrico (o tricloro).

Cuando se añaden estos productos químicos al agua de la piscina, aumentan claramente el cloro disponible, sin embargo, también afectan al pH, a la alcalinidad y a los niveles de dureza del calcio o del ácido cianúrico.

Piénselo de esta manera: Cada vez que estos desinfectantes se añaden al agua, traen productos químicos adicionales «dentro» de ellos también. A veces estos productos químicos «adicionales» son beneficiosos, a veces tendrá que pagar para deshacerse de ellos.

Para comparar los costes de usar cal hypo con los de usar tricloro, se hizo una estimación basada en las tarifas de agua y alcantarillado de 2017 en el condado de Fulton, Georgia, combinadas con los costes de los productos químicos de 2017. Esta estimación muestra que los costes incurridos por las instalaciones que utilizan cal hypo podrían ser considerablemente menores que los de la misma instalación que utiliza tricloro. El gráfico A muestra los costes estimados al añadir 10 partes por millón de cloro disponible a una piscina utilizando los dos desinfectantes. A continuación se explican los supuestos utilizados para la estimación.

Explicación de los supuestos y estimaciones

Cuando se estiman los costes del tratamiento del agua de la piscina, el simple hecho de mirar el precio por libra de desinfectante no tiene en cuenta los costes menos obvios y puede conducir a falsas suposiciones sobre el ahorro.

También debe considerar cómo afecta cada desinfectante al equilibrio del agua. Además de aumentar el cloro disponible, la cal hipo aumenta los niveles de pH, alcalinidad y dureza del calcio (CH).

El tricloro tiene el efecto contrario sobre el pH y la alcalinidad: los reduce. Y donde el hipoclorito de calcio afecta al CH, el tricloro aumenta el ácido cianúrico (CYA).

Como resultado de la elección del desinfectante, una instalación puede necesitar reemplazar parte del agua de la piscina para contrarrestar un aumento en los niveles de CH o CYA. Esto puede dar lugar a mayores costes de agua y alcantarillado. Además, dado que ambos desinfectantes afectan al pH y a la alcalinidad, esto normalmente tendrá que corregirse con productos químicos adicionales, lo que aumentará aún más los costes.

Cada piscina es diferente, y puede ser imposible tener en cuenta todas las situaciones. Para estimar los costes derivados del uso de estos desinfectantes, se han hecho ciertas suposiciones para esta comparación. Las siguientes explicaciones describen el razonamiento en el que se basan estos supuestos.

El uso de agua

La cantidad de agua consumida es un componente sustancial del funcionamiento de cualquier instalación acuática.

Como se ha mencionado anteriormente, la cal hipo se suma a la dureza del calcio, mientras que el tricloro añade ácido cianúrico. Ni el CH ni el CYA son destruidos por el cloro, ni se evaporan. Esto hace que la única forma práctica de reducir las concentraciones de CH y CYA sea vaciar y sustituir el agua.

El lavado a contracorriente y el lavado del filtro reducen las concentraciones, pero su impacto varía de una piscina a otra, lo que dificulta la estimación de los efectos sobre el consumo de agua. Por lo tanto, el uso de agua de estas actividades se dejó fuera de las estimaciones de este documento. Tampoco se ha tenido en cuenta el consumo de agua procedente de la evaporación, ya que ésta no elimina ninguno de los dos productos químicos.

La dureza del calcio

Juega un papel vital en la química del agua, ya que ayuda a proteger el yeso, el hormigón y los objetos metálicos de la corrosión causada por la agresividad del agua.

Se requiere un mínimo de 150 ppm de CH para el agua de la piscina, como se estipula en la norma ANSI/APSP-11. Para las piscinas de yeso, el National Plasterers Council recomienda un CH de al menos 200 ppm. Cuando el agua se encuentra entre 150 y 1.000 ppm de CH, se puede mantener el índice de saturación para evitar la formación de incrustaciones y agua turbia, según ANSI/APSP-11.

Añadir 10 ppm de cloro disponible utilizando hipoclorito de calcio añadirá 8 ppm de CH, según APSP. Para una piscina que comienza con 150 ppm de CH, la adición de 10 ppm de cloro disponible diariamente con hipoclorito de calcio haría que el CH del agua de la piscina alcanzara las 1.006 ppm en 107 días.

Cuando el agua alcanza las 1.000 ppm de CH, la eliminación y sustitución del 1% reducirá el CH en 8 ppm, si el agua de origen tiene 200 ppm de CH. En una piscina de 100.000 galones, la cantidad de reemplazo equivale a 1.000 galones. Esto contrarrestará el CH añadido por la dosis diaria de cal hypo a estas concentraciones y tasas.

Triclor

El ácido cianúrico (CYA) ayuda a proteger el cloro disponible de la descomposición causada por la luz UV.

La ANSI/APSP-11 recomienda un máximo de 100 ppm de CYA, mientras que el Código de Salud Acuática Modelo recomienda un máximo de 90 ppm de CYA. Para las piscinas cubiertas, el CYA se considera innecesario y no se recomienda, según ANSI/APSP-11.

Añadir 10 ppm de cloro disponible utilizando tricloro aumentará el CYA en 6 ppm, según APSP. Para una piscina que comienza con 30 ppm de CYA, el uso de tricloro para añadir 10 ppm de cloro disponible cada día haría que el CYA alcanzara 90 ppm en 10 días y 102 ppm en 12 días.

Cuando los niveles de CYA alcanzan las 90 ppm, el 6,7% del volumen de agua debe ser eliminado y reemplazado para contrarrestar esta adición diaria de tricloro. A 100 ppm de CYA, la eliminación y sustitución del 6,0% del agua contrarrestará el CYA añadido diariamente por el uso de tricloro. Para una piscina de 100.000 galones, esto equivale a 6.700 galones y 6.000 galones respectivamente.

Cálculo de los costes de agua y alcantarillado

Minimizar los costes de agua y alcantarillado representa una oportunidad sustancial para que los operadores de piscinas ahorren dinero.

Los ejemplos muestran que, para proporcionar la misma cantidad de cloro disponible, la higienización con tricloro puede requerir seis veces o más agua añadida para mantener el CYA en un rango recomendado que la cantidad necesaria para mantener el CH en un rango recomendado cuando se utiliza cal hypo.

Dado que esta agua debe ser drenada y rellenada, los costos suben aún más en lugares donde las tarifas de alcantarillado se basan en el consumo. En esas zonas, no sólo los costes del agua serían seis veces más altos, sino también los del alcantarillado.

Los costes de agua y alcantarillado varían mucho en todo el país, por lo que su cálculo puede ser complejo. En este análisis, hemos utilizado los costes de agua y alcantarillado de 2017 del condado de Fulton. Las tarifas de agua y alcantarillado se escalan en función del uso mensual.

Para comparar manzanas con manzanas, asumimos que el agua de la fuente contiene 200 ppm de CH; se habían alcanzado las recomendaciones máximas de CH o CYA, lo que hacía necesario drenar y rellenar; y se había alcanzado el precio máximo del agua por el consumo de agua no asociado al desinfectante (el agua costaba 0,0100 dólares por galón y las aguas residuales 0,0055 dólares por galón). Se excluyeron las pérdidas de agua debidas a la evaporación, las salpicaduras y el retrolavado del filtro.

Costes químicos

Además de modificar los niveles de dureza cálcica o de ácido cianúrico, estos desinfectantes afectan al pH y a la alcalinidad del agua.

Cal hypo contiene pequeñas cantidades de hidróxido de calcio y carbonato de calcio, lo que provoca un ligero aumento del pH y de la alcalinidad total. En teoría, 10,5 onzas de hipoclorito de calcio añadidas a una piscina de 10.000 galones (añadiendo 5,1 ppm de cloro disponible) aumentarán el pH en 0,009 y la alcalinidad de carbonato en 0,29 ppm, si las condiciones iniciales del agua fueran un pH de 7,5, 100 ppm de alcalinidad de carbonato y 1.000 ppm de sólidos disueltos totales, como se indica en «Swimming Pool Water Balance – Part 2: Factors Affecting the Calcium Carbonate Saturation Index» (Equilibrio del agua de la piscina – Parte 2: Factores que afectan al índice de saturación de carbonato de calcio), por J.A. Wojtowicz.

A la inversa, en la misma piscina, 7 onzas de tricloro (añadiendo 4,7 ppm de cloro disponible) disminuirán teóricamente el pH en 0,14 y la alcalinidad total en 3,3 ppm, en las mismas condiciones, también según Wojtowicz.

El ácido muriático y el carbonato de sodio son opciones comunes para las grandes piscinas comerciales y municipales para neutralizar los cambios de pH en el agua de la piscina. Aunque hay otros métodos, este documento asume el uso de ácido muriático para neutralizar el aumento de pH causado por la cal hipo, y el carbonato de sodio para neutralizar la disminución de pH causada por el tricloro. Un estudio realizado por Olin Corporation encontró que, en promedio, 1.56 onzas de ácido muriático al 32% neutralizaron el pH de 1 libra de cal hypo. En el mismo estudio de Olin, se descubrió que 0,93 libras de carbonato de sodio neutralizaban el pH de 1 libra de tricloro.

Los costes químicos combinados se determinaron utilizando las tasas de uso de productos químicos mencionadas anteriormente para la neutralización del pH y los siguientes costes químicos:

– Cal hypo: $2,30 por libra

– Ácido muriático al 32%: $0.055 por onza/ $7.00 por galón

– Tricloro: $2.16 por libra

– Carbonato de sodio: $1.80 por libra

El costo químico para contrarrestar el efecto del pH de 1 libra de cal hypo agrega $0.09, mientras que los costos químicos para contrarrestar el efecto del pH de 1 libra de tricloro agregan $1.67 por libra.

Los costes químicos combinados por libra de hipoclorito de calcio serían de 2,39 dólares, y por libra de tricloro serían de 3,83 dólares.

Con el hipoclorito de calcio al 68% de cloro disponible, y el tricloro al 90%, los costes químicos combinados por libra de cloro disponible para el hipoclorito de calcio serían de 3,51 dólares; para el tricloro, 4,26 dólares. Con 10 ppm de cloro disponible añadido diariamente, el gráfico B estima los costes diarios y mensuales de productos químicos, agua y residuos para varios tamaños de piscinas.