Alegerea unui dezinfectant poate avea un impact semnificativ asupra costurilor de exploatare a unei instalații acvatice mari. Acest articol abordează costurile potențiale asociate cu doi dezinfectanți utilizați în mod obișnuit: hipocloritul de calciu (sau cal hypo) și acidul tricloroizocianuric (sau triclor).
Când aceste substanțe chimice sunt adăugate la apa din piscină, ele cresc în mod clar clorul disponibil, însă afectează, de asemenea, pH-ul, alcalinitatea și fie duritatea calciului, fie nivelurile de acid cianuric.
Gândiți-vă în felul următor: De fiecare dată când acești dezinfectanți sunt adăugați în apă, ei aduc și substanțe chimice suplimentare „în interiorul” lor. Uneori, aceste substanțe chimice „suplimentare” sunt benefice, alteori va trebui să plătiți pentru a scăpa de ele.
Pentru a compara costurile de utilizare a cal hypo cu cele de utilizare a triclorului, s-a făcut o estimare bazată pe tarifele de apă și canalizare din 2017 în Fulton County, Ga, combinate cu costurile substanțelor chimice din 2017. Această estimare arată că costurile suportate de instalațiile care utilizează cal hypo ar putea fi considerabil mai mici decât cele pentru aceeași instalație care utilizează triclor. Graficul A prezintă costurile estimate la adăugarea a 10 părți pe milion de clor disponibil într-o piscină care utilizează cei doi dezinfectanți. Urmează o explicație a ipotezelor utilizate pentru estimare.
Explicația ipotezelor și estimărilor
Când se estimează costurile de tratare a apei din piscină, simpla examinare a prețului pe kilogram de dezinfectant nu ține cont de costurile mai puțin evidente și poate duce la ipoteze false privind economiile.
De asemenea, trebuie să luați în considerare modul în care fiecare dezinfectant afectează echilibrul apei. În plus față de creșterea clorului disponibil, cal hypo crește nivelul pH-ului, alcalinității și al durității calciului (CH).
Triclorul are efectul opus asupra pH-ului și alcalinității – reducându-le. Și acolo unde cal hypo afectează CH, triclorul crește acidul cianuric (CYA).
Ca urmare a alegerii dezinfectantului, este posibil ca o instalație să fie nevoită să înlocuiască o parte din apa din piscină pentru a contracara o creștere a nivelurilor de CH sau CYA. Acest lucru poate duce la costuri mai mari pentru apă și canalizare. Mai mult, deoarece ambii dezinfectanți afectează pH-ul și alcalinitatea, acest lucru va trebui, de obicei, să fie corectat cu substanțe chimice suplimentare, ceea ce va adăuga și mai mult la costuri.
Care piscină este diferită, iar contabilizarea fiecărui scenariu poate fi imposibilă. Pentru a estima costurile generate de utilizarea acestor dezinfectanți, au fost făcute anumite ipoteze pentru această comparație. Următoarele explicații descriu raționamentul din spatele acestor ipoteze.
Consumul de apă
Cantitatea de apă consumată este o componentă substanțială a funcționării oricărei instalații acvatice.
Cum s-a menționat anterior, cal hypo se adaugă la duritatea calciului, în timp ce triclorul adaugă acid cianuric. Nici CH, nici CYA nu sunt distruse de clor și nici nu se evaporă. Acest lucru lasă scurgerea și înlocuirea apei ca singura modalitate practică de a reduce concentrațiile de CH și CYA.
Spălarea și spălarea filtrului reduc concentrațiile, dar impactul lor se schimbă de la o piscină la alta, ceea ce face dificilă estimarea efectelor asupra consumului de apă. Prin urmare, consumul de apă provenit din aceste activități nu a fost luat în considerare în estimările din acest document. Nici consumul de apă din evaporare nu a fost luat în calcul, deoarece evaporarea nu elimină niciuna dintre aceste substanțe chimice.
HipoCal
Duritatea calciului joacă un rol vital în chimia apei, ajutând la protejarea tencuielii, a betonului și a obiectelor metalice de coroziunea cauzată de apa agresivă.
Este necesar un minim de 150 ppm CH pentru apa de piscină, așa cum este stipulat în ANSI/APSP-11. Pentru piscinele cu tencuială, Consiliul Național al Tencuitorilor recomandă un CH de cel puțin 200 ppm. Atunci când apa se încadrează între 150 și 1.000 ppm de CH, indicele de saturație poate fi menținut pentru a preveni formarea de calcar și de apă tulbure, conform ANSI/APSP-11.
Adăugarea a 10 ppm de clor disponibil cu ajutorul hipocloritului de calciu va adăuga 8 ppm de CH, conform APSP. Pentru o piscină care începe la 150 ppm CH, adăugarea zilnică a 10 ppm de clor disponibil cu hipoclorură de calciu ar face ca CH din apa piscinei să ajungă la 1.006 ppm în 107 zile.
Când apa ajunge la 1.000 ppm CH, îndepărtarea și înlocuirea a 1% va scădea CH cu 8 ppm, dacă apa sursă este de 200 ppm CH. Într-o piscină de 100.000 de galoane, cantitatea de înlocuire este egală cu 1.000 de galoane. Acest lucru va contrabalansa CH adăugat de doza zilnică de cal hipo la aceste concentrații și rate.
Triclor
Acidul cianuric (CYA) ajută la protejarea clorului disponibil de descompunerea cauzată de lumina UV.
Un maxim de 100 ppm CYA este recomandat de ANSI/APSP-11, în timp ce Model Aquatic Health Code recomandă un maxim de 90 ppm CYA. Pentru piscinele interioare, CYA este considerată inutilă și nu este recomandată, conform ANSI/APSP-11.
Adăugarea a 10 ppm de clor disponibil folosind triclor va crește CYA cu 6 ppm, conform APSP. Pentru o piscină care începe la 30 ppm CYA, utilizarea triclorului pentru a adăuga 10 ppm de clor disponibil în fiecare zi ar face ca CYA să ajungă la 90 ppm în 10 zile și la 102 ppm în 12 zile.
Când nivelul CYA ajunge la 90 ppm, 6,7% din volumul de apă trebuie să fie eliminat și înlocuit pentru a contracara acest adaos zilnic de triclor. La 100 ppm CYA, îndepărtarea și înlocuirea a 6,0% din volumul de apă va contracara CYA adăugat zilnic prin utilizarea triclorului. Pentru o piscină de 100.000 de galoane, acest lucru înseamnă 6.700 de galoane și, respectiv, 6.000 de galoane.
Estimarea costurilor cu apa și canalizarea
Minimizarea costurilor cu apa și canalizarea reprezintă o oportunitate substanțială pentru operatorii de piscine de a economisi bani.
Exemplele arată că, pentru a furniza aceeași cantitate de clor disponibil, dezinfectarea cu triclor poate necesita de șase ori sau mai multă apă adăugată pentru a menține CYA într-un interval recomandat decât cantitatea necesară pentru a menține CH într-un interval recomandat atunci când se utilizează cal hypo.
Din moment ce această apă trebuie drenată și reumplută, costurile cresc și mai mult în locațiile în care tarifele de canalizare se bazează pe consum. În acele zone, nu doar costurile cu apa ar fi de șase ori mai mari, ci și cele cu canalizarea.
Costurile pentru apă și canalizare variază foarte mult în întreaga țară, astfel încât calcularea lor poate fi complexă. În această analiză, am folosit costurile pentru apă și canalizare din 2017 ale comitatului Fulton. Tarifele de apă și de canalizare cresc în funcție de utilizarea lunară.
Pentru a compara mere cu mere, am presupus că apa sursă conține 200 ppm CH; recomandările maxime de CH sau CYA au fost atinse, ceea ce face necesară golirea și reumplerea; și că prețul de top al apei a fost atins de consumul de apă care nu este asociat cu dezinfectantul (costul apei este de 0,0100 USD pe galon și costul apelor uzate este de 0,0055 USD pe galon). Au fost excluse pierderile de apă cauzate de evaporare, stropire și spălare a filtrului.
Costuri chimice
În plus față de modificarea durității calciului sau a nivelului de acid cianuric, acești dezinfectanți afectează pH-ul și alcalinitatea apei.
Cal hypo conține cantități mici de hidroxid de calciu și carbonat de calciu, ceea ce duce la o ușoară creștere a pH-ului și a alcalinității totale. Teoretic, 10,5 uncii de cal hypo adăugate la o piscină de 10.000 de galoane (adăugând 5,1 ppm de clor disponibil) vor crește pH-ul cu 0,009 și alcalinitatea carbonatică cu 0,29 ppm, dacă condițiile inițiale ale apei au fost un pH de 7,5, 100 ppm de alcalinitate carbonatică și 1.000 ppm de solide totale dizolvate, așa cum se menționează în „Swimming Pool Water Balance – Part 2: Factors Affecting the Calcium Carbonate Saturation Index”, de J.A. Wojtowicz.
În mod invers, în aceeași piscină, 7 uncii de triclor (adăugând 4,7 ppm de clor disponibil) vor scădea teoretic pH-ul cu 0,14 și vor scădea alcalinitatea totală cu 3,3 ppm, în aceleași condiții, tot conform lui Wojtowicz.
Acidul muriatic și carbonatul de sodiu sunt alegeri comune pentru piscinele comerciale și municipale mari pentru a neutraliza schimbările de pH din apa de piscină. Deși există și alte metode, această lucrare presupune utilizarea acidului muriatic pentru a neutraliza creșterea pH-ului cauzată de cal hypo, iar carbonatul de sodiu pentru a neutraliza scăderea pH-ului cauzată de triclor. Un studiu realizat de Olin Corporation a constatat că, în medie, 1,56 uncii de acid muriatic 32% neutralizează pH-ul a 1 livră de cal hypo. În cadrul aceluiași studiu Olin, s-a constatat că 0,93 livre de carbonat de sodiu neutralizează pH-ul a 1 livră de triclor.
Costurile chimice combinate au fost determinate folosind ratele de utilizare a substanțelor chimice de mai sus pentru neutralizarea pH-ului și următoarele costuri chimice:
– Cal hypo: 2,30 $ pe livră
– Acid muriatic 32%: 0 $.055 pe uncie/ 7,00 $ pe galon
– Triclor: 2,16 $ pe livră
– Carbonat de sodiu: 1,80 $ pe livră
Costul chimic pentru a contracara efectul pH-ului a 1 livră de cal hypo adaugă 0,09 $, unde costurile chimice pentru a contracara efectul pH-ului a 1 livră de triclor adaugă 1,67 $ pe livră.
Costurile chimice combinate pe kilogram de cal hypo ar fi de 2,39 $, iar pe kilogram de triclor ar fi de 3,83 $.
Cu cal hypo la 68% clor disponibil, iar triclor la 90%, costurile chimice combinate pe livră de clor disponibil pentru cal hypo ar fi de 3,51 dolari; pentru triclor, 4,26 dolari. Cu 10 ppm de clor disponibil adăugat zilnic, graficul B estimează costurile zilnice și lunare pentru substanțe chimice, apă și deșeuri pentru mai multe dimensiuni de piscină.
.