[发明专利]一种生物硫肥及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及含硫肥料技术领域，尤其涉及一种生物硫肥及其制备方法。

背景技术

近年来由于我国农业施肥习惯多重视氮磷钾肥，忽略硫肥，使土壤出现较严重的缺硫。90年代硫肥的调研工作表明：南方10省31.5%的土壤为缺硫土壤，严重缺硫土壤大约20%，我国北方土壤最近10年也开始缺硫，对北京、天津、河北、河南、山东、山西、陕西、青海等省的671个土壤样品测定，发现30%土壤相对较缺硫。在植物生理上，硫对作物蛋白质、油脂、维生素以及某些酶的合成起重要作用，硫能增进作物的御寒和抗旱性，缺硫不仅抑制作物产量，而且降低产品的质量。实际使用中已有许多案例表明，硫肥的使用不仅可增产、增收、提高品质，还可以杀虫、杀螨、抗病菌。

目前的硫肥多是盐类，如硫酸盐；硫酸盐的缺点是它们在土壤中极易流动且容易滤出根系层，使得硫酸盐养分不能有效提供给植物。单质硫不像硫酸盐那样容易由土壤中滤出，相反，微米级单质硫颗粒在种植季节期间被土壤细菌氧化为植物利用形式的硫酸根硫，因此可以认为单质硫是植物养分硫的缓慢（时控）释放形式，该形式不容易滤出作物的根系层。因此，在肥料中大部分硫以单质硫形式存在是有利的。

目前的硫肥主要从矿产资源中产生，如石油、天然气、煤炭等，这些矿产资源含硫量较高，在生产和利用的过程中回产生大量的二氧化硫。近年来随着国家环保排放要求的严格，一部分二氧化硫被回收利用制成硫肥产品，然而其硫颗粒较大、亲水性较差，不利于在水中分散制成液体硫肥，常常加入较多不环保的胶悬剂制成农药。

沼气是一种可再生的生物质能源，除了含有CH₄，还含有大量的H₂S，H₂S在沼气燃烧利用的过程中会对设备产生腐蚀，因此必须脱除H₂S。本发明涉及的脱硫方法是采取生物脱硫法。

在生物脱硫过程中，氧化态的含硫污染物必须先经生物还原作用生成硫化物，然后再经生物氧化过程生成单质硫，才能去除。在大多数生物反应器中，微生物种类以细菌为主，真菌为次，极少有酵母菌。常用的细菌是硫杆菌属的氧化亚铁硫杆菌，脱氮硫杆菌及排硫杆菌。最成功的代表是氧化亚铁硫杆菌。

与传统的硫单质相比，采用生物脱硫技术所产生的单质态硫的微粒结构有较好的亲水性，不易堵塞设备管道，然而其最大弊病就是在水溶液中放置时容易沉淀变味。

发明内容

本发明的目的在于提出一种生物硫肥及其制备方法；本发明所述生物硫肥可使硫单质在较高浓度下呈良好的悬浮状态，并可防止其中微生物的作用使产品变绿发臭，对农作物可起到增产并极大防治病害的作用。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种生物硫肥，按重量百分比计，该生物硫肥包括80-99wt%的硫单质悬浮液，0.02-2wt%的分散剂，0.08-1.5wt%的防腐剂和0.9%-16.5wt%的表面活性剂；所述生物硫肥各组分含量之和为100%。

所述硫单质悬浮液为利用氧化亚铁硫杆菌等微生物将沼气中的H₂S转化为单质硫后所产生的含硫单质的悬浮液，所述硫单质悬浮液的总固体悬浮物为20-70wt%，含5-9wt%的硫单质；其具体制备方法为：含硫化氢的沼气气体通过吸收塔被碱液吸收，然后在反应器中被微生物（如氧化亚铁硫杆菌等）吸收转化为硫单质（此时硫单质悬浮液的含硫量为1%-3%），含硫单质悬浮液被泵到储罐里面保存为肥料原料（含硫量约为5%-9%）。

优选地，按重量百分比计，上述生物硫肥包括83-99wt%的硫单质悬浮液，0.02-2wt%的分散剂，0.08-1.5wt%的防腐剂和0.9-13.5wt%的表面活性剂；所述生物硫肥各组分含量之和为100%。

更优选地，按重量百分比计，上述生物硫肥包括84.5-98wt%的硫单质悬浮液，0.03-1.8wt%的分散剂，0.08-1.2wt%的防腐剂和1.89-13.5wt%的表面活性剂；所述生物硫肥各组分含量之和为100%。

上述生物硫肥中，优选地，所述分散剂为黄原胶、CMC或凹凸棒。

优选地，所述防腐剂为羟甲基甘氨酸钠（K99）和/或脱氢乙酸钠。

优选地，所述表面活性剂为吐温80。

最优选地，按重量百分比计，所述生物硫肥的组成为：86-98wt%的硫单质悬浮液，0.04-1.5wt%的黄原胶，0.08-1wt%的羟甲基甘氨酸钠（K99），1.88-11.5wt%的吐温80；所述生物硫肥各组分含量之和为100%。