Estudio
Comparación de los costes operativos del hipoclorito de calcio y el Tricloro
Comparación de los costos operativos de sanitizantes: Hipoclorito de calcio y tricloro
La elección del sanitizante puede suponer un coste elevado para una gran instalación acuática. Este documento analizará los costos potenciales asociados con dos sanitizantes comunes, el hipoclorito de calcio (cal hypo) y el ácido tricloroisocianúrico (tricloro).
Cuando estos sanitizantes se añaden al agua de la piscina, además de aumentar el cloro disponible, afectarán al pH, la alcalinidad y la dureza cálcica o el ácido cianúrico. Una forma de concebirlo es que cada vez que se añaden estos sanitizantes al agua, también se agregan productos químicos ‘adicionales’ contenidos en el sanitizante. En ocasiones, estos químicos ‘extra’ son beneficiosos, y en otras, será necesario pagar para eliminarlos.
Una estimación de los costos combinados de agua y alcantarillado del Condado de Fulton en 2017, junto con los costos de productos químicos del mismo año, muestra que los costos incurridos por las instalaciones que utilizan hipoclorito de calcio podrían ser considerablemente menores que los costos agregados para la misma instalación utilizando tricloro. El gráfico a continuación muestra los costos estimados al añadir 10 ppm de cloro disponible (AvCl2) a una piscina utilizando los dos sanitizantes, y a continuación se explican las suposiciones utilizadas para la estimación.
Explicación de las suposiciones y estimaciones
Al estimar los costos de desinfección del agua de la piscina, simplemente considerar el costo por libra de sanitizante no tiene en cuenta costos menos evidentes y puede conducir a suposiciones erróneas sobre el ahorro. Cuando se añade al agua de la piscina, el cal hypo aumenta el cloro disponible, el pH, la alcalinidad y
la dureza cálcica (‘CH’). El tricloro, al añadirse, aumenta el cloro disponible y el ácido cianúrico (‘CYA’), pero disminuye el pH y la alcalinidad. Como resultado de la elección del sanitizante, una instalación puede necesitar reemplazar parte del agua de su piscina para contrarrestar el aumento del nivel de CH o CYA. En consecuencia, la elección del sanitizante por parte de la instalación puede resultar en un aumento de los costos de agua y alcantarillado. Además, ambos sanitizantes afectan el pH y la alcalinidad, lo que típicamente necesitará ser corregido con productos químicos adicionales, aumentando aún más los costos.
Cada entorno de piscina es diferente y puede ser imposible tener en cuenta todos los escenarios. Para estimar los costos incurridos por el uso de estos sanitizantes, se han realizado ciertas suposiciones para esta comparación. Las siguientes explicaciones describen el razonamiento detrás de estas suposiciones.
Uso del agua
El uso del agua es un componente importante en el funcionamiento de cualquier instalación acuática. Como se mencionó, el cal hypo añade dureza cálcica y el tricloro añade ácido cianúrico. Ni el CH ni el CYA son destruidos por el cloro, ni se evaporan. Drenar y reemplazar el agua es la única forma práctica de disminuir las concentraciones. Las salpicaduras y el retrolavado del filtro reducirán estas concentraciones, sin embargo, estimar las tasas de consumo de agua de estas actividades es difícil y puede variar de una piscina a otra, por lo que el uso de agua de estas actividades se excluyó de las estimaciones de este documento. Dado que la evaporación no elimina ninguno de estos productos químicos, el consumo de agua por evaporación no se factorizó directamente en los costos.
Cal Hypo:
- La dureza cálcica (CH) desempeña un papel vital en la química del agua, ayudando a proteger el yeso, el hormigón y los objetos metálicos de la corrosión causada por el agua agresiva. Se requiere un mínimo de 150 ppm de CH para el agua de la piscina (ANSI/APSP-11 15), con 200 ppm de CH recomendados para piscinas de yeso (NPC). Entre 150 – 1000 ppm de CH, el índice de saturación puede mantenerse para prevenir la formación de incrustaciones y agua turbia (ANSI/APSP-11 15).
- La adición de 10 ppm de AvCl2 utilizando hipoclorito de calcio añadirá 8 ppm de CH (APSP Calcio). Para una piscina que comienza con 150 ppm de CH, la adición diaria de 10 ppm de AvCl2 con hipoclorito de calcio provocaría que el CH en el agua de la piscina alcanzara 1006 ppm en 107 días. Cuando el agua alcanza 1000 ppm de CH, la eliminación y reemplazo del 1% reducirá el CH en 8 ppm si el agua de origen tiene 200 ppm de CH. Esto contrarrestará el CH añadido por la dosis diaria de hipoclorito de calcio en estas concentraciones y tasas. En una piscina de 100.000 galones, esto equivale a 1000 galones.
Tricloro:
- El ácido cianúrico (CYA) ayuda a proteger el cloro disponible de la descomposición causada por la luz UV. Se recomienda un máximo de 100 ppm de CYA según ANSI/APSP-11 2009, y un máximo de 90 ppm de CYA según el Código Modelo de Salud Acuática (MAHC 211). El CYA es innecesario y no se recomienda para piscinas interiores (ANSI/APSP-11 22).
- La adición de 10 ppm de AvCl2 utilizando tricloro añadirá 6 ppm de CYA (APSP Tricloro). Para una piscina que comienza con 30 ppm, la adición diaria de 10 ppm de AvCl2 con tricloro provocaría que el CYA en el agua de la piscina alcanzara 90 ppm en 10 días y 102 ppm en 12 días. A 90 ppm de CYA, se debe eliminar y reemplazar el 6,7% del agua para contrarrestar esta adición diaria de tricloro. A 100 ppm de CYA, la eliminación y reemplazo 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.
Estimación de costos de agua y alcantarillado
Los costos de agua y alcantarillado representan una gran oportunidad para que los operadores de piscinas ahorren dinero. Los ejemplos anteriores muestran que para proporcionar la misma cantidad de cloro disponible, puede necesitarse 6 veces más agua para mantener el CYA en un rango recomendado cuando se usa tricloro que la cantidad de agua necesaria para mantener el CH en un rango recomendado cuando se usa hipoclorito de calcio. Dado que esta agua debe drenarse y rellenarse, es lógico que en lugares donde los costos de alcantarillado se basan en el consumo, no solo los costos de agua serían 6 veces más altos, sino que los costos de alcantarillado también lo serían.
Los costos de agua y alcantarillado representan una gran oportunidad para que los operadores de piscinas ahorren dinero. Los ejemplos anteriores muestran que para proporcionar la misma cantidad de cloro disponible, puede necesitarse 6 veces más agua para mantener el CYA en un rango recomendado cuando se usa tricloro que la cantidad de agua necesaria para mantener el CH en un rango recomendado cuando se usa hipoclorito de calcio. Dado que esta agua debe drenarse y rellenarse, es lógico que en lugares donde los costos de alcantarillado se basan en el consumo, no solo los costos de agua serían 6 veces más altos, sino que los costos de alcantarillado también lo serían.
Los costos de agua y alcantarillado son muy diferentes en todo el país; calcularlos puede ser complejo. Los precios del agua y alcantarillado cambian según la ubicación. En este análisis, utilizamos los costos de agua y alcantarillado del condado de Fulton, Georgia, en 2017. Los precios aumentan dependiendo del uso mensual (Tarifas de agua y alcantarillado). Para comparar de manera equitativa, asumimos que el agua de origen contiene 200 ppm de CH, se habían alcanzado las recomendaciones máximas de CH o CYA (por lo que es necesario drenar y rellenar), y se había alcanzado el precio del agua de nivel superior por el consumo de agua no asociado al desinfectante (costo del agua $0,0100 por galón y costo de alcantarillado $0,0055 por galón). Se excluyó la pérdida de agua debido a la evaporación, salpicaduras y retrolavado de filtros. La siguiente tabla estima los costos diarios y mensuales (30 días) de agua y alcantarillado que cobraría el condado de Fulton, Georgia, por la cantidad de reemplazo de agua necesaria para mantener los niveles recomendados de CH o CYA para una piscina si se añaden 10 ppm de AvCl2 diariamente:
Costos químicos
Además de cambiar los niveles de CH o CYA, estos desinfectantes afectan el pH y la alcalinidad del agua de la piscina. El hipoclorito de calcio contiene pequeñas cantidades de hidróxido de calcio y carbonato de calcio, lo que resulta en un ligero aumento del pH y la alcalinidad total. En teoría, 10,5 onzas de hipoclorito de calcio añadidas a una piscina de 10.000 galones (es decir, 5,1 ppm de AvCl2) aumentarán el pH en 0,009 y la alcalinidad de carbonato en 0,29 ppm (pH 7,5, 100 ppm de alcalinidad de carbonato, 100 ppm de CA y 1000 ppm de TDS) (Wojtowicz). Por el contrario, en la misma piscina, 7 oz. de tricloro (es decir, 4,7 ppm de AvCl2) teóricamente disminuirán el pH en 0,14 y disminuirán la alcalinidad total en 3,3 ppm (Wojtowicz).
El ácido muriático y el carbonato de sodio son opciones comunes para grandes piscinas comerciales y municipales para neutralizar los cambios de pH en el agua de la piscina. Aunque existen otros métodos para neutralizar los cambios de pH, este documento asume el uso de ácido muriático para neutralizar el aumento de pH causado por el hipoclorito de calcio, y 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% neutralizaban el pH de una libra de hipoclorito de calcio (Oberson). En el mismo estudio de Olin, se encontró que 0,93 libras de carbonato de sodio neutralizaban el pH de una libra de tricloro (Oberson).
Los costos químicos combinados se determinaron utilizando las tasas de uso químico mencionadas anteriormente para la neutralización del pH y los siguientes costos químicos:
Hipoclorito de calcio – $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
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 añade $0,09, mientras que los costos químicos para contrarrestar el efecto del pH de 1 libra de tricloro añaden $1,67 por libra. Los costos químicos combinados por libra de cal hypo serían
$2,39, y por libra de tricloro serían $3,83. Con cal hypo al 68% de AvCl2, y tricloro al 90% de AvCl2, los costos químicos combinados por libra de AvCl2 para cal hypo serían
$3,51 y para tricloro serían $4,26. Si se proporcionan 10 ppm de AvCl2 diariamente, el gráfico a continuación estima los costos diarios y mensuales para varios tamaños de piscinas:
Estimación de Costos de Agua, Alcantarillado y Químicos
El gráfico a continuación combina los costos químicos diarios con los costos de agua y alcantarillado que serían cobrados por el Condado de Fulton, Georgia:
Referencias
ANSI/APSP-11. Norma Nacional Americana para la Calidad del Agua en Piscinas y Spas Públicos. Alejandría: La Asociación de
Profesionales de Piscinas y Spas, 2009.
APSP. “Hipoclorito de Calcio.” Junio 2010. APSP.org. La Asociación de Profesionales de Piscinas y Spas. Hoja Informativa. 18 de abril de 2017.
“Tricloro-S-Triazinetriona (Tricloro).” Junio 2011. apsp.org. Hoja Informativa. 18 de abril de 2017.
“MAHC.” El Código Modelo de Salud Acuática. Atlanta: Los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades, 15 de julio de 2016. 211.
Web. 18 de abril de 2017.
NPC. “Tarjetas de Inicio.” Vers. 3. 18 de abril de 2017. npconline.org. Consejo Nacional de Enyesadores. pdf. 18 de abril de 2017.
Oberson, S.R. “Cantidad de Químicos para Mantener un Agua de Piscina Equilibrada con Desinfectantes de Cloro.” Memorando Inter-Oficina.
1981
Tarifas de Agua y Alcantarillado. s.f. Departamento de Gestión de Cuencas Hidrográficas de la Ciudad de Atlanta. Web. 18 de abril de 2017.
Wojtowicz, J.A. “Equilibrio del Agua de la Piscina – Parte 2: Factores que Afectan el Índice de Saturación del Carbonato de Calcio.” Revista de la Industria de Piscinas y Spas 1.2 (1995): 9-16. Impreso.
