La scelta del disinfettante può avere un impatto significativo sui costi di gestione di un grande impianto acquatico. Questo articolo affronta i costi potenziali associati a due disinfettanti comunemente usati: ipoclorito di calcio (o cal hypo) e acido tricloroisocianurico (o tricloro).

Quando questi prodotti chimici vengono aggiunti all’acqua della piscina, chiaramente aumentano il cloro disponibile, tuttavia influenzano anche il pH, l’alcalinità e la durezza del calcio o i livelli di acido cianurico.

Pensaci in questo modo: Ogni volta che questi disinfettanti vengono aggiunti all’acqua, portano anche altre sostanze chimiche “dentro” di loro. A volte queste sostanze chimiche “extra” sono benefiche, a volte dovrete pagare per liberarvene.

Per confrontare i costi dell’uso del cal hypo con quelli dell’uso del tricloro, è stata fatta una stima basata sulle tariffe idriche e fognarie del 2017 nella contea di Fulton, Ga. combinate con i costi chimici del 2017. Questa stima mostra che i costi sostenuti dalle strutture che utilizzano il cal hypo potrebbero essere notevolmente inferiori a quelli della stessa struttura che utilizza il tricloro. Il grafico A mostra i costi stimati quando si aggiungono 10 parti per milione di cloro disponibile a una piscina utilizzando i due disinfettanti. Segue una spiegazione delle ipotesi usate per la stima.

Spiegazione delle ipotesi e delle stime

Quando si stimano i costi del trattamento dell’acqua della piscina, guardare semplicemente il prezzo per libbra del disinfettante non tiene conto dei costi meno ovvi e può portare a false ipotesi di risparmio.

Devi anche considerare come ogni disinfettante influenza l’equilibrio dell’acqua. Oltre ad aumentare il cloro disponibile, il cal hypo aumenta i livelli di pH, alcalinità e durezza del calcio (CH).

Il tricloro ha l’effetto opposto su pH e alcalinità – riducendoli. E dove il cal hypo influenza il CH, il triclor aumenta l’acido cianurico (CYA).

Come risultato della scelta del disinfettante, una struttura può aver bisogno di sostituire parte dell’acqua della piscina per contrastare un aumento dei livelli di CH o CYA. Questo può comportare un aumento dei costi dell’acqua e delle acque reflue. Inoltre, poiché entrambi i disinfettanti influenzano il pH e l’alcalinità, questo tipicamente dovrà essere corretto con ulteriori prodotti chimici, aggiungendo ulteriormente i costi.

Ogni piscina è diversa, e tenere conto di ogni scenario può essere impossibile. Per stimare i costi sostenuti dall’uso di questi disinfettanti, sono state fatte alcune ipotesi per questo confronto. Le seguenti spiegazioni descrivono il ragionamento dietro queste ipotesi.

Uso dell’acqua

La quantità di acqua consumata è una componente sostanziale della gestione di qualsiasi impianto acquatico.

Come detto in precedenza, il cal hypo si aggiunge alla durezza del calcio, mentre il triclor aggiunge acido cianurico. Né il CH né il CYA sono distrutti dal cloro, né evaporano. Questo lascia lo svuotamento e la sostituzione dell’acqua come unico modo pratico per diminuire le concentrazioni di CH e CYA.

Lo spurgo e il controlavaggio dei filtri riducono le concentrazioni, ma il loro impatto cambia da piscina a piscina, rendendo difficile stimare gli effetti sul consumo di acqua. Pertanto, il consumo di acqua da queste attività è stato lasciato fuori dalle stime di questo documento. Né è stato preso in considerazione il consumo d’acqua dovuto all’evaporazione, dato che l’evaporazione non rimuove nessuna delle due sostanze chimiche.

Ipo-calcio

La durezza del calcio gioca un ruolo vitale nella chimica dell’acqua, aiutando a proteggere intonaco, cemento e oggetti metallici dalla corrosione causata da acqua aggressiva.

Per l’acqua delle piscine è richiesto un minimo di 150 ppm di CH, come stabilito da ANSI/APSP-11. Per le piscine in gesso, il National Plasterers Council raccomanda un CH di almeno 200 ppm. Quando l’acqua è compresa tra 150 e 1.000 ppm di CH, l’indice di saturazione può essere mantenuto per prevenire la formazione di calcare e acqua torbida, secondo la ANSI/APSP-11.

Aggiungendo 10 ppm di cloro disponibile usando ipoclorito di calcio si aggiungono 8 ppm di CH, secondo l’APSP. Per una piscina che inizia a 150 ppm di CH, aggiungendo 10 ppm di cloro disponibile ogni giorno con l’ipoclorito di calcio, il CH nell’acqua della piscina raggiungerebbe 1.006 ppm in 107 giorni.

Quando l’acqua raggiunge 1.000 ppm di CH, la rimozione e la sostituzione dell’1% farà scendere il CH di 8 ppm, se l’acqua di partenza è 200 ppm di CH. In una piscina da 100.000 galloni, la quantità di sostituzione equivale a 1.000 galloni. Questo contrasterà il CH aggiunto dalla dose giornaliera di cal hypo a queste concentrazioni e tassi.

Triclor

L’acido cianurico (CYA) aiuta a proteggere il cloro disponibile dalla decomposizione causata dai raggi UV.

Un massimo di 100 ppm CYA è raccomandato da ANSI/APSP-11, mentre il Model Aquatic Health Code raccomanda un massimo di 90 ppm CYA. Per le piscine coperte, il CYA è considerato inutile e non è raccomandato, secondo l’ANSI/APSP-11.

L’aggiunta di 10 ppm di cloro disponibile usando il triclor aumenterà il CYA di 6 ppm, secondo l’APSP. Per una piscina che inizia a 30 ppm CYA, usando il triclor per aggiungere 10 ppm di cloro disponibile ogni giorno, il CYA raggiungerebbe 90 ppm in 10 giorni e 102 ppm in 12 giorni.

Quando i livelli di CYA raggiungono 90 ppm, il 6,7% del volume dell’acqua deve essere rimosso e sostituito per contrastare questa aggiunta quotidiana di tricloro. A 100 ppm di CYA, rimuovendo e sostituendo il 6,0% dell’acqua si contrasta il CYA aggiunto giornalmente dall’uso del triclor. Per una piscina da 100.000 galloni, ciò equivale a 6.700 galloni e 6.000 galloni rispettivamente.

Stimare i costi dell’acqua e delle acque di scarico

Minimizzare i costi dell’acqua e delle acque di scarico rappresenta un’opportunità sostanziale per gli operatori di piscina di risparmiare denaro.

Gli esempi mostrano che, per fornire la stessa quantità di cloro disponibile, la sanificazione con triclor può richiedere sei volte o più acqua aggiunta per mantenere il CYA in un intervallo raccomandato rispetto alla quantità necessaria per mantenere il CH in un intervallo raccomandato quando si usa cal hypo.

Siccome quest’acqua deve essere drenata e riempita di nuovo, i costi salgono ancora di più nelle località dove le tariffe fognarie sono basate sul consumo. In quelle zone, non solo i costi dell’acqua sarebbero sei volte più alti, ma anche i costi della fogna.

I costi dell’acqua e delle fognature variano ampiamente in tutto il paese, quindi calcolarli può essere complesso. In questa analisi, abbiamo usato i costi idrici e fognari del 2017 della contea di Fulton. Le tariffe dell’acqua e delle fognature scalano a seconda dell’uso mensile.

Per confrontare le mele con le mele, abbiamo ipotizzato che l’acqua di partenza contenga 200 ppm di CH; che siano state raggiunte le raccomandazioni massime di CH o CYA, rendendo necessario lo scarico e la ricarica; e che il prezzo dell’acqua di livello superiore sia stato raggiunto dal consumo di acqua non associato al disinfettante (l’acqua costa $0,0100 per gallone e le fognature costano $0,0055 per gallone). Sono state escluse le perdite d’acqua dovute all’evaporazione, agli schizzi e al controlavaggio dei filtri.

Costi chimici

Oltre a cambiare la durezza del calcio o i livelli di acido cianurico, questi disinfettanti influenzano il pH e l’alcalinità dell’acqua.

Cal hypo contiene piccole quantità di idrossido di calcio e carbonato di calcio, con conseguente leggero aumento del pH e dell’alcalinità totale. In teoria, 10,5 once di cal hypo aggiunte a una piscina da 10.000 galloni (aggiungendo 5,1 ppm di cloro disponibile) aumenteranno il pH di 0,009 e l’alcalinità carbonatica di 0,29 ppm, se le condizioni di partenza dell’acqua fossero un pH di 7,5, 100 ppm di alcalinità carbonatica e 1.000 ppm di solidi dissolti totali, come indicato in “Swimming Pool Water Balance – Part 2: Factors Affecting the Calcium Carbonate Saturation Index”, di J.A. Wojtowicz.

Inversamente, nella stessa piscina, 7 once di triclor (aggiungendo 4,7 ppm di cloro disponibile) diminuiranno teoricamente il pH di 0,14 e l’alcalinità totale di 3,3 ppm, nelle stesse condizioni, sempre secondo Wojtowicz.

L’acido muriatico e il carbonato di sodio sono scelte comuni per le grandi piscine commerciali e comunali per neutralizzare i cambiamenti di pH nell’acqua della piscina. Anche se ci sono altri metodi, questo documento presuppone l’uso di acido muriatico per neutralizzare l’aumento del pH causato dal cal hypo, e il carbonato di sodio per neutralizzare la diminuzione del pH causata dal triclor. Uno studio effettuato dalla Olin Corporation ha trovato che, in media, 1,56 once di acido muriatico al 32% neutralizzavano il pH di 1 libbra di cal hypo. Nello stesso studio di Olin, 0,93 libbre di carbonato di sodio sono state trovate per neutralizzare il pH di 1 libbra di tricloro.

I costi chimici combinati sono stati determinati usando i tassi di utilizzo chimico di cui sopra per la neutralizzazione del pH e i seguenti costi chimici:

– Cal hypo: $2,30 per libbra

– acido muriatico al 32%: $0.055 per oncia/ $7.00 per gallone

– Triclor: $2.16 per libbra

– Carbonato di sodio: $1.80 per libbra

Il costo chimico per contrastare l’effetto del pH di 1 libbra di cal hypo aggiunge $0.09, dove il costo chimico per contrastare l’effetto del pH di 1 libbra di triclor aggiunge $1.67 per libbra.

I costi chimici combinati per libbra di cal hypo sarebbero $2,39, e per libbra di triclor sarebbero $3,83.

Con il cal hypo al 68% di cloro disponibile, e il triclor al 90%, i costi chimici combinati per libbra di cloro disponibile per il cal hypo sarebbero $3,51; per il triclor, $4,26. Con 10 ppm di cloro disponibile aggiunto giornalmente, il grafico B stima i costi giornalieri e mensili per i prodotti chimici, l’acqua e i rifiuti per piscine di diverse dimensioni.