Výběr dezinfekčního prostředku může výrazně ovlivnit náklady na provoz velkého vodního zařízení. Tento článek se zabývá možnými náklady spojenými se dvěma běžně používanými sanitizéry: chlornanem vápenatým (neboli cal hypo) a kyselinou trichlorisokyanurovou (neboli trichlor).
Při přidávání těchto chemikálií do bazénové vody se jednoznačně zvyšuje množství dostupného chlóru, ovlivňují však také pH, alkalitu a buď tvrdost vápníku, nebo obsah kyseliny kyanurové.
Představte si to takto: Pokaždé, když se tyto dezinfekční prostředky přidávají do vody, vnášejí do ní také další chemické látky „dovnitř“. Někdy jsou tyto „dodatečné“ chemikálie prospěšné, někdy budete muset zaplatit, abyste se jich zbavili.
Pro porovnání nákladů na používání cal hypo s náklady na používání trichloru byl proveden odhad na základě sazeb za vodné a stočné v okrese Fulton, Ga. v roce 2017 v kombinaci s náklady na chemikálie v roce 2017. Tento odhad ukazuje, že náklady vzniklé zařízením používajícím cal hypo by mohly být výrazně nižší než náklady stejného zařízení používajícího trichlor. V grafu A jsou uvedeny odhadované náklady při přidání 10 dílů na milion dostupného chloru do bazénu s použitím obou dezinfekčních prostředků. Následuje vysvětlení předpokladů použitých pro odhad.
Vysvětlení předpokladů a odhadů
Při odhadu nákladů na úpravu bazénové vody pouhý pohled na cenu za kilogram dezinfekčního prostředku nezohledňuje méně zřejmé náklady a může vést k nesprávným předpokladům o úsporách.
Musíte také zvážit, jak jednotlivé dezinfekční prostředky ovlivňují rovnováhu vody. Kromě zvýšení dostupného chlóru zvyšuje cal hypo hladinu pH, alkalitu a vápenatou tvrdost (CH).
Trichlor má na pH a alkalitu opačný účinek – snižuje ji. A tam, kde cal hypo ovlivňuje CH, trichlor zvyšuje kyselinu kyanurovou (CYA).
V důsledku volby sanitačního prostředku může být v zařízení nutné vyměnit část bazénové vody, aby se zabránilo zvýšení hladiny CH nebo CYA. To může mít za následek vyšší náklady na vodné a stočné. Dále, protože oba sanitizéry ovlivňují pH a alkalitu, bude to obvykle nutné korigovat dalšími chemikáliemi, což dále zvyšuje náklady.
Každý bazén je jiný a zohlednění všech scénářů může být nemožné. Aby bylo možné odhadnout náklady vzniklé používáním těchto dezinfekčních prostředků, byly pro toto srovnání učiněny určité předpoklady. Následující vysvětlení popisují důvody těchto předpokladů.
Spotřeba vody
Objem spotřebované vody je podstatnou složkou provozu každého vodního zařízení.
Jak již bylo uvedeno, cal hypo přidává vápenatou tvrdost, zatímco trichlor přidává kyselinu kyanurovou. CH ani CYA se chlórem neničí ani neodpařují. Jediným praktickým způsobem, jak snížit koncentrace CH a CYA, tak zůstává vypouštění a výměna vody.
Vypouštění a zpětné proplachování filtrů snižují koncentrace, ale jejich vliv se mění bazén od bazénu, takže je obtížné odhadnout účinky na spotřebu vody. Proto byla spotřeba vody z těchto činností v odhadech tohoto dokumentu vynechána. Nebyla zohledněna ani spotřeba vody z odpařování, protože odpařování neodstraňuje ani jednu z těchto chemických látek.
Kalcium hypo
Tvrdost vápníku hraje v chemickém složení vody zásadní roli a pomáhá chránit omítky, beton a kovové předměty před korozí způsobenou agresivní vodou.
Podle normy ANSI/APSP-11 je pro bazénovou vodu vyžadováno minimálně 150 ppm CH. Pro omítané bazény doporučuje Národní rada omítkářů CH minimálně 200 ppm. Když voda klesne mezi 150 a 1 000 ppm CH, lze podle ANSI/APSP-11 udržovat index nasycení, aby se zabránilo tvorbě vodního kamene a zákalu vody.
Přidáním 10 ppm dostupného chloru pomocí chlornanu vápenatého se podle APSP přidá 8 ppm CH. U bazénu, který začíná na 150 ppm CH, by denní přidávání 10 ppm dostupného chlóru pomocí chlornanu vápenatého způsobilo, že CH v bazénové vodě dosáhne 1 006 ppm za 107 dní.
Když voda dosáhne 1 000 ppm CH, odstranění a nahrazení 1 % sníží CH o 8 ppm, pokud má zdrojová voda 200 ppm CH. U bazénu o objemu 100 000 galonů se množství nahrazení rovná 1 000 galonům. Tím se vyrovná CH přidaný denní dávkou cal hypo při těchto koncentracích a poměrech.
Trichlor
Kyselina kyanurová (CYA) pomáhá chránit dostupný chlor před rozkladem způsobeným UV zářením.
Na základě normy ANSI/APSP-11 se doporučuje maximálně 100 ppm CYA, zatímco Modelový předpis pro zdraví vodních organismů doporučuje maximálně 90 ppm CYA. U vnitřních bazénů se CYA považuje za zbytečný a podle ANSI/APSP-11 se nedoporučuje.
Podle APSP přidání 10 ppm dostupného chloru pomocí trichloru zvýší CYA o 6 ppm. U bazénu, který začíná na 30 ppm CYA, by použití trichloru k přidání 10 ppm dostupného chloru každý den způsobilo, že CYA dosáhne 90 ppm za 10 dní a 102 ppm za 12 dní.
Když hladina CYA dosáhne 90 ppm, je třeba odstranit a nahradit 6,7 % objemu vody, aby se vyvážilo toto denní přidávání trichloru. Při 100 ppm CYA se odebráním a nahrazením 6,0 % objemu vody vyrovná denní přídavek CYA při použití trichloru. U bazénu o objemu 100 000 galonů to představuje 6 700 galonů, resp. 6 000 galonů.
Ocenění nákladů na vodné a stočné
Minimalizace nákladů na vodné a stočné představuje pro provozovatele bazénů významnou příležitost k úsporám.
Příklady ukazují, že k zajištění stejného množství dostupného chloru může být při sanitaci trichlorem potřeba šestkrát nebo více přidané vody k udržení CYA v doporučeném rozmezí než množství potřebné k udržení CH v doporučeném rozmezí při použití cal hypo.
Protože se tato voda musí vypouštět a doplňovat, náklady se ještě více zvyšují v místech, kde se sazby za stočné odvíjejí od spotřeby. V těchto oblastech by byly šestkrát vyšší nejen náklady na vodu, ale i na kanalizaci.
Náklady na vodné a stočné se v jednotlivých zemích velmi liší, takže jejich výpočet může být složitý. V této analýze jsme použili náklady na vodné a stočné okresu Fulton za rok 2017. Sazby za vodné a stočné se odstupňují v závislosti na měsíční spotřebě.
Pro srovnání jablek s jablky jsme předpokládali, že zdrojová voda obsahuje 200 ppm CH; bylo dosaženo maximálního doporučeného množství CH nebo CYA, takže je nutné vodu vypustit a doplnit; a nejvyššího stupně ceny vody bylo dosaženo spotřebou vody, která není spojena s dezinfekcí (vodné stojí 0,0100 USD za galon a stočné 0,0055 USD za galon). Ztráty vody způsobené odpařováním, rozstřikováním a zpětným proplachováním filtrů byly vyloučeny.
Náklady na chemické látky
Kromě změny tvrdosti vápníku nebo kyseliny kyanurové ovlivňují tyto dezinfekční prostředky také pH a alkalitu vody.
Cal hypo obsahuje malé množství hydroxidu vápenatého a uhličitanu vápenatého, což vede k mírnému zvýšení pH a celkové alkality. Teoreticky 10,5 unce cal hypo přidaného do bazénu o objemu 10 000 galonů (přidáním 5,1 ppm dostupného chloru) zvýší pH o 0,009 a uhličitanovou alkalitu o 0,29 ppm, pokud by výchozí podmínky vody byly pH 7,5, 100 ppm uhličitanové alkality a 1 000 ppm celkových rozpuštěných pevných látek, jak je uvedeno v knize „Swimming Pool Water Balance – Part 2: Factors Affecting the Calcium Carbonate Saturation Index“ od J. A. Wojtowicze.
Proti tomu ve stejném bazénu 7 uncí trichloru (přidáním 4,7 ppm dostupného chloru) teoreticky sníží pH o 0,14 a sníží celkovou alkalitu o 3,3 ppm, a to za stejných podmínek, rovněž podle Wojtowicze.
Kyselina mořská a uhličitan sodný jsou běžnou volbou pro velké komerční a městské bazény k neutralizaci změn pH bazénové vody. Ačkoli existují i jiné metody, tento článek předpokládá použití kyseliny murijové k neutralizaci zvýšeného pH způsobeného cal hypo a uhličitanu sodného k neutralizaci snížení pH způsobeného trichlorem. Studie provedená společností Olin Corporation zjistila, že v průměru 1,56 unce 32% kyseliny mořské neutralizuje pH 1 libry cal hypo. Ve stejné studii společnosti Olin bylo zjištěno, že 0,93 libry uhličitanu sodného neutralizuje pH 1 libry trichloru.
Kombinované chemické náklady byly stanoveny s použitím výše uvedených sazeb použití chemických látek pro neutralizaci pH a následujících chemických nákladů:
– Cal hypo: 2,30 USD za libru
– 32% kyselina murijová: 0 USD.055 USD za unci/ 7,00 USD za galon
– Trichlor: 2,16 USD za libru
– Uhličitan sodný: 1,80 USD za libru
Chemické náklady na potlačení pH účinku 1 libry cal hypo přidávají 0,09 USD, kdežto chemické náklady na potlačení pH účinku 1 libry trichloru přidávají 1,67 USD za libru.
Kombinované chemické náklady na libru cal hypo by činily 2,39 USD a na libru trichloru 3,83 USD.
Při obsahu cal hypo 68 % dostupného chloru a trichloru 90 % by kombinované chemické náklady na libru dostupného chloru pro cal hypo činily 3,51 USD; pro trichlor 4,26 USD. Při denním přidávání 10 ppm dostupného chloru odhaduje graf B denní a měsíční náklady na chemikálie, vodu a odpad pro několik velikostí bazénů.
.