文書類のマイクロ波照射処理装置
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
本発明は、不要となった予算、人事、住民登録、金融関係、預貯金などにかかわる、いわゆる取扱注意文書や重要秘密文書などの不用帳簿・資料類をマイクロ波照射によって、短時間に炭化処理して、それによって外部への漏えい防止を図ることを特徴とするセルロース紙からなる文書類のマイクロ波照射処理装置に関するものである。
（従来技術及びその問題点）
銀行や自治体を初めとする企業及び公共団体などでは、それぞれ年間数十トンという大量にでる内部機密文書を含む古紙の処理に頭を傷めている。一方では、これらの古紙の有効利用熱が高まっており、特に、OA機器や電算機で打ち出される上質紙は良質な紙に再生できるが、これらの中にはいわゆるマル秘情報書類も多いため、現状ではゴミ焼却炉での焼却、シュレッダーによる裁断処理して投棄するか、あるいは製紙工場で溶解し再生処理されている。しかしながら、これらの文書類の量が多くなると、伝熱特性が悪いことと空気の流通が良くないことから容易には焼けないとか、また裁断困難であったり、溶解処理して再生紙として利用する場合には再生不能なカーボン紙や感圧紙を分離する必要があり、また細かに切ると繊維が切れて再生できないなど問題は単純でない。そのため処理が困難となって、漏えい禁止や溶解処理証明書の提出を義務づけて、その処理を回収業者に委託しているのが現状である。しかし、委託された業者自身これらの処理が容易でないことから、焼却されるべき書類がゴミ処理場に投棄されるなどの事例が生じ、社会問題化している。
（発明の課題）
本発明は、従来の文書類の廃棄処理に見られる前記問題点を解決した新しい処理装置を提供することをその課題とする。
（課題を解決するための手段）
本発明者らは上記の課題を解決するために鋭意検討と実験を重ねた結果、本発明を完成するに到った。
即ち、本発明によれば、室内中央部に回転可能な被処理物支持体を有するマイクロ波照射処理室と、該処理室に導波管を介して接続するマイクロ波発振装置と、該処理室に配設された不活性ガス導入口と、該処理室に別々に又は一体に配設された分解液抜出口及び熱分解ガス抜出口と、前記熱分解液抜出口に接続する熱分解液回収室と、前記熱分解ガス抜出口に接続する熱分解ガス凝縮液回収室と、前記熱分解ガス凝縮液回収室に接続するガス導入管及びガス排出管と、前記ガス導入管及び／又はガス抜出管に付設した冷却器とを備えたことを特徴とするセルロース紙からなる文書類のマイクロ波照射処理装置が提供される。
本明細書における文書類は、セルロース紙からなるもので、この文書類には、各種事業所で廃棄物として生じる各種機密文書の他、通常の書類や、コピーされた紙、包装紙、書物、図面等も包含される。
本発明においては、セルロース紙からなる廃棄用文書類（以下、単に被処理物とも言う）は、マイクロ波照射による誘電加熱によって積み重ねられた書類の内部より炭化される。マイクロ波の周波数としては、特に限定されるものではないが高周波エネルギーと浸透深度を考慮し、1000〜6000MHzが好適であるが、電波法の規制を考慮すると、2450MHzの周波数のマイクロ波が規制を受けず、有利に適用される。
本発明により被処理物にマイクロ波を照射する場合、少量の不活性ガス（窒素や炭酸ガス、水蒸気など）を流通させ、処理室内を不活性ガス雰囲気又は低酸素濃度下に保持することにより、誰でも危険なく簡単に炭化処理することができる。
次に、本発明を図面により説明する。第１図は文書類をマイクロ波照射処理するための装置概略図を示すがこれに限定されるものではない。
第１図において、Ａは被処理物をマイクロ波照射処理するための処理室、Ｂはガス抜出口、Ｃはガス供給口、Ｅは熱分解液回収室、Ｉは凝縮液回収室、Ｋは冷却器、Ｆは吸引・減圧ポンプ、Ｗはマイクロ波発振装置、Ｍはマイクロ波照射窓、Ｓは被処理物である。また、１は回転モータ、２はガス流量計、３は空気、４は不活性ガス、５は冷却水、６は保温材、７は導波管、９は被処理物を支持するためのフレーム状支持体である。
なお、前記マイクロ波照射窓Ｍは、ガスがマイクロ波発振装置の方に流通するのを防止するために、マイクロ波透過性のガス遮へい板で形成される。
本発明により文書類を処理するには、先ず、マイクロ波照射処理室Ａ内の中央部に配設された被処理物支持体９に被処理物Ｓを載置し、不活性ガス４をガス供給口Ｃを通して室内に導入し、ガス抜出口Ｂを通して室内から抜出し、吸引・減圧ポンプＦを通して排出させる。
次に、前記のように不活性ガスを流通させた状態で、マイクロ波発振装置Ｗをオンにして、マイクロ波を導波管７及びマイクロ波照射窓Ｍを通して処理室Ａ内に照射し、この照射により被処理物Ｓを加熱する。被処理物Ｓは、その照射むらを防ぐために回転モータ１によりフレーム状支持体９とともに回転させる。
被処理物Ｓは、このマイクロ波照射によって誘電加熱される。この場合この加熱現象は文書等の内部がマイクロ波によって励起されて発熱が起るとともに紙の組成に含まれる酸素によって自己酸化が促進され、その熱量で被処理物は熱分解される。この熱分解により、被処理室内においては、炭化物と、熱分解液（木タール）と、熱分解ガスが生成する。
この熱分解により生じた熱分解ガスは抜出口Ｂから抜出し、また、熱分解液もこのガス抜出口Ｂから抜出され、熱分解液回収室Ｅに導入され、ここで高沸点タール（木タール）を含む熱分解液が回収される。熱分解液の抜出口は、前記熱分解ガス抜出口と必ずしも兼用する必要はなく、別に設けてもよい。この場合には、抜出口Ｂとは別に設けたガス抜出口に凝縮液回収室１に接続する配管を配設すればよい。第１図において、熱分解ガスは、熱分解ガス導入管10及び冷却器Ｋを付設したガス排出管を通って、ポンプＦを通って排出する。熱分解ガスに含まれている常温液状の木酢液や低沸点タール分は冷却器Ｋを付設したガス排出管内で凝縮し、凝縮物回収室１に回収される。
なお、冷却器Ｋは導管10に付設してもよく、この場合には、導管10を通る熱分解ガスがここで凝縮し、凝縮液回収室Ｉに回収される。
前記した装置においては、不活性ガスに空気を混合することにより、種々の酸素濃度のガスを得ることができ、このようなガスを被処理物の部分燃焼のために処理室Ａ内に供給することもできる。さらに、最初に不活性ガスを処理室内に供給して熱分解処理を行った後、次に空気を処理室内に供給して燃焼処理を行うこともできる。
（実施例）
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
実施例 第１図に示した装置を用いて実験を行った。この場合、実験試料には、電話帳を鋸で1/3に切断したものを使用した。大きさは、210mm×95mm×厚さ30mm（約800頁）で重さが382gである。マイクロ波発振管は、発振周波数2450MHz、最大出力1200Wである。マイクロ波処理室は、約370mmΦ×460mmnのステンレス製である。窒素ガスを5l/minを処理室に流通させながら、一方ではポンプで730〜740mmHg程度になるようガスを吸引しながらマイクロ波を照射（入力:170V、13A）した。照射開始後、約２分で処理室の覗き窓に水滴が付着し、約５分を経過すると白煙が発生、その後約１分でガス冷却部にタールの留出が認められた。照射開始から12分後にマイクロ波の照射を止め、処理室から試料を取り出してマイクロ波照射の効果を調べた。
その結果、電話帳は、表面のほんの一部を除きほぼ完全に炭化されていた。その炭化物の収率は、21.2％であった。この炭化物を空気中に取り出すと容易に赤熱し未炭化部分の燃焼とともに炭化物の灰化が進行した。炭化物は縦約140mm、横方向約70mmに収縮されていたが、頁間は隙間ができ、厚みは数倍に膨潤していた。この炭化物は非常に粉化し易く、ちょっとした作用で粉々になる状態であり、仮にそのままの形状を維持したとしてもとても内容を判読できるような状態ではなかった。また回収した全液状物の収率は45.9％であり、その液状物は熱分解タールを含む、いわゆる木炭製造の際得られる副産物の木酢液といわれる酸性溶液と同様の溶液であった。ガス生成量を、炭化物と液状物の残りとするとその収率は32.0％であった。
本実施例では、この様に分厚い書類を短時間に、しかも簡単に炭化物に変換して処理することができた。さらに、発生ガスの冷却によって、容易に木酢液を含む熱分解タールを回収することができた。
（発明の効果）
以上のように、本発明によれば、各種事業所で廃棄物として生成される秘密書類等の各種文書類を短時間に効率よく炭化又は燃焼処理することができる。
また、本発明の装置によれば、文書類のマイクロ波照射処理により生成される炭化物、熱分解液及び熱分解ガスはいずれも回収され、炭化物は燃料や吸着剤、融雪剤等として有効利用され、熱分解液は防腐剤として有効利用され、凝縮液は駆虫剤その他として有効利用される。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明を実施する装置の１例の概略図である。１は回転モーター、２はガス流量計、３は空気、４は不活性ガス、５は冷却水、６は保温材、７は導波管、８は熱分解液、９は試料支持のためのフレーム状支持体、Ａはマイクロ波照射処理室、Ｅは熱分解液回収室、Ｉは凝縮液回収室、Ｋは冷却器、Ｆは吸引・減圧ポンプ、Ｗはマイクロ波発振装置、Ｍはマイクロ波照射窓である。
（技術分野）
本発明は、不要となった予算、人事、住民登録、金融関係、預貯金などにかかわる、いわゆる取扱注意文書や重要秘密文書などの不用帳簿・資料類をマイクロ波照射によって、短時間に炭化処理して、それによって外部への漏えい防止を図ることを特徴とするセルロース紙からなる文書類のマイクロ波照射処理装置に関するものである。
（従来技術及びその問題点）
銀行や自治体を初めとする企業及び公共団体などでは、それぞれ年間数十トンという大量にでる内部機密文書を含む古紙の処理に頭を傷めている。一方では、これらの古紙の有効利用熱が高まっており、特に、OA機器や電算機で打ち出される上質紙は良質な紙に再生できるが、これらの中にはいわゆるマル秘情報書類も多いため、現状ではゴミ焼却炉での焼却、シュレッダーによる裁断処理して投棄するか、あるいは製紙工場で溶解し再生処理されている。しかしながら、これらの文書類の量が多くなると、伝熱特性が悪いことと空気の流通が良くないことから容易には焼けないとか、また裁断困難であったり、溶解処理して再生紙として利用する場合には再生不能なカーボン紙や感圧紙を分離する必要があり、また細かに切ると繊維が切れて再生できないなど問題は単純でない。そのため処理が困難となって、漏えい禁止や溶解処理証明書の提出を義務づけて、その処理を回収業者に委託しているのが現状である。しかし、委託された業者自身これらの処理が容易でないことから、焼却されるべき書類がゴミ処理場に投棄されるなどの事例が生じ、社会問題化している。
（発明の課題）
本発明は、従来の文書類の廃棄処理に見られる前記問題点を解決した新しい処理装置を提供することをその課題とする。
（課題を解決するための手段）
本発明者らは上記の課題を解決するために鋭意検討と実験を重ねた結果、本発明を完成するに到った。
即ち、本発明によれば、室内中央部に回転可能な被処理物支持体を有するマイクロ波照射処理室と、該処理室に導波管を介して接続するマイクロ波発振装置と、該処理室に配設された不活性ガス導入口と、該処理室に別々に又は一体に配設された分解液抜出口及び熱分解ガス抜出口と、前記熱分解液抜出口に接続する熱分解液回収室と、前記熱分解ガス抜出口に接続する熱分解ガス凝縮液回収室と、前記熱分解ガス凝縮液回収室に接続するガス導入管及びガス排出管と、前記ガス導入管及び／又はガス抜出管に付設した冷却器とを備えたことを特徴とするセルロース紙からなる文書類のマイクロ波照射処理装置が提供される。
本明細書における文書類は、セルロース紙からなるもので、この文書類には、各種事業所で廃棄物として生じる各種機密文書の他、通常の書類や、コピーされた紙、包装紙、書物、図面等も包含される。
本発明においては、セルロース紙からなる廃棄用文書類（以下、単に被処理物とも言う）は、マイクロ波照射による誘電加熱によって積み重ねられた書類の内部より炭化される。マイクロ波の周波数としては、特に限定されるものではないが高周波エネルギーと浸透深度を考慮し、1000〜6000MHzが好適であるが、電波法の規制を考慮すると、2450MHzの周波数のマイクロ波が規制を受けず、有利に適用される。
本発明により被処理物にマイクロ波を照射する場合、少量の不活性ガス（窒素や炭酸ガス、水蒸気など）を流通させ、処理室内を不活性ガス雰囲気又は低酸素濃度下に保持することにより、誰でも危険なく簡単に炭化処理することができる。
次に、本発明を図面により説明する。第１図は文書類をマイクロ波照射処理するための装置概略図を示すがこれに限定されるものではない。
第１図において、Ａは被処理物をマイクロ波照射処理するための処理室、Ｂはガス抜出口、Ｃはガス供給口、Ｅは熱分解液回収室、Ｉは凝縮液回収室、Ｋは冷却器、Ｆは吸引・減圧ポンプ、Ｗはマイクロ波発振装置、Ｍはマイクロ波照射窓、Ｓは被処理物である。また、１は回転モータ、２はガス流量計、３は空気、４は不活性ガス、５は冷却水、６は保温材、７は導波管、９は被処理物を支持するためのフレーム状支持体である。
なお、前記マイクロ波照射窓Ｍは、ガスがマイクロ波発振装置の方に流通するのを防止するために、マイクロ波透過性のガス遮へい板で形成される。
本発明により文書類を処理するには、先ず、マイクロ波照射処理室Ａ内の中央部に配設された被処理物支持体９に被処理物Ｓを載置し、不活性ガス４をガス供給口Ｃを通して室内に導入し、ガス抜出口Ｂを通して室内から抜出し、吸引・減圧ポンプＦを通して排出させる。
次に、前記のように不活性ガスを流通させた状態で、マイクロ波発振装置Ｗをオンにして、マイクロ波を導波管７及びマイクロ波照射窓Ｍを通して処理室Ａ内に照射し、この照射により被処理物Ｓを加熱する。被処理物Ｓは、その照射むらを防ぐために回転モータ１によりフレーム状支持体９とともに回転させる。
被処理物Ｓは、このマイクロ波照射によって誘電加熱される。この場合この加熱現象は文書等の内部がマイクロ波によって励起されて発熱が起るとともに紙の組成に含まれる酸素によって自己酸化が促進され、その熱量で被処理物は熱分解される。この熱分解により、被処理室内においては、炭化物と、熱分解液（木タール）と、熱分解ガスが生成する。
この熱分解により生じた熱分解ガスは抜出口Ｂから抜出し、また、熱分解液もこのガス抜出口Ｂから抜出され、熱分解液回収室Ｅに導入され、ここで高沸点タール（木タール）を含む熱分解液が回収される。熱分解液の抜出口は、前記熱分解ガス抜出口と必ずしも兼用する必要はなく、別に設けてもよい。この場合には、抜出口Ｂとは別に設けたガス抜出口に凝縮液回収室１に接続する配管を配設すればよい。第１図において、熱分解ガスは、熱分解ガス導入管10及び冷却器Ｋを付設したガス排出管を通って、ポンプＦを通って排出する。熱分解ガスに含まれている常温液状の木酢液や低沸点タール分は冷却器Ｋを付設したガス排出管内で凝縮し、凝縮物回収室１に回収される。
なお、冷却器Ｋは導管10に付設してもよく、この場合には、導管10を通る熱分解ガスがここで凝縮し、凝縮液回収室Ｉに回収される。
前記した装置においては、不活性ガスに空気を混合することにより、種々の酸素濃度のガスを得ることができ、このようなガスを被処理物の部分燃焼のために処理室Ａ内に供給することもできる。さらに、最初に不活性ガスを処理室内に供給して熱分解処理を行った後、次に空気を処理室内に供給して燃焼処理を行うこともできる。
（実施例）
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
実施例 第１図に示した装置を用いて実験を行った。この場合、実験試料には、電話帳を鋸で1/3に切断したものを使用した。大きさは、210mm×95mm×厚さ30mm（約800頁）で重さが382gである。マイクロ波発振管は、発振周波数2450MHz、最大出力1200Wである。マイクロ波処理室は、約370mmΦ×460mmnのステンレス製である。窒素ガスを5l/minを処理室に流通させながら、一方ではポンプで730〜740mmHg程度になるようガスを吸引しながらマイクロ波を照射（入力:170V、13A）した。照射開始後、約２分で処理室の覗き窓に水滴が付着し、約５分を経過すると白煙が発生、その後約１分でガス冷却部にタールの留出が認められた。照射開始から12分後にマイクロ波の照射を止め、処理室から試料を取り出してマイクロ波照射の効果を調べた。
その結果、電話帳は、表面のほんの一部を除きほぼ完全に炭化されていた。その炭化物の収率は、21.2％であった。この炭化物を空気中に取り出すと容易に赤熱し未炭化部分の燃焼とともに炭化物の灰化が進行した。炭化物は縦約140mm、横方向約70mmに収縮されていたが、頁間は隙間ができ、厚みは数倍に膨潤していた。この炭化物は非常に粉化し易く、ちょっとした作用で粉々になる状態であり、仮にそのままの形状を維持したとしてもとても内容を判読できるような状態ではなかった。また回収した全液状物の収率は45.9％であり、その液状物は熱分解タールを含む、いわゆる木炭製造の際得られる副産物の木酢液といわれる酸性溶液と同様の溶液であった。ガス生成量を、炭化物と液状物の残りとするとその収率は32.0％であった。
本実施例では、この様に分厚い書類を短時間に、しかも簡単に炭化物に変換して処理することができた。さらに、発生ガスの冷却によって、容易に木酢液を含む熱分解タールを回収することができた。
（発明の効果）
以上のように、本発明によれば、各種事業所で廃棄物として生成される秘密書類等の各種文書類を短時間に効率よく炭化又は燃焼処理することができる。
また、本発明の装置によれば、文書類のマイクロ波照射処理により生成される炭化物、熱分解液及び熱分解ガスはいずれも回収され、炭化物は燃料や吸着剤、融雪剤等として有効利用され、熱分解液は防腐剤として有効利用され、凝縮液は駆虫剤その他として有効利用される。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明を実施する装置の１例の概略図である。１は回転モーター、２はガス流量計、３は空気、４は不活性ガス、５は冷却水、６は保温材、７は導波管、８は熱分解液、９は試料支持のためのフレーム状支持体、Ａはマイクロ波照射処理室、Ｅは熱分解液回収室、Ｉは凝縮液回収室、Ｋは冷却器、Ｆは吸引・減圧ポンプ、Ｗはマイクロ波発振装置、Ｍはマイクロ波照射窓である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】室内中央部に回転可能な被処理物支持体を有するマイクロ波照射処理室と、該処理室に導波管を介して接続するマイクロ波発振装置と、該処理室に配設された不活性ガス導入口と、該処理室に別々に又は一体に配設された分解液抜出口及び熱分解ガス抜出口と、前記熱分解液抜出口に接続する熱分解液回収室と、前記熱分解ガス抜出口に接続する熱分解ガス凝縮液回収室と、前記熱分解ガス凝縮液回収室に接続するガス導入管及びガス排出管と、前記ガス導入管及び／又はガス抜出管に付設した冷却器とを備えたことを特徴とするセルロース紙からなる文書類のマイクロ波照射処理装置。
【請求項１】室内中央部に回転可能な被処理物支持体を有するマイクロ波照射処理室と、該処理室に導波管を介して接続するマイクロ波発振装置と、該処理室に配設された不活性ガス導入口と、該処理室に別々に又は一体に配設された分解液抜出口及び熱分解ガス抜出口と、前記熱分解液抜出口に接続する熱分解液回収室と、前記熱分解ガス抜出口に接続する熱分解ガス凝縮液回収室と、前記熱分解ガス凝縮液回収室に接続するガス導入管及びガス排出管と、前記ガス導入管及び／又はガス抜出管に付設した冷却器とを備えたことを特徴とするセルロース紙からなる文書類のマイクロ波照射処理装置。
【第１図】
【特許番号】第２５６０２２３号
【登録日】平成８年（１９９６）９月１９日
【発行日】平成８年（１９９６）１２月４日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平２−２１７７４５
【出願日】平成２年（１９９０）８月１７日
【公開番号】特開平４−１００５８０
【公開日】平成４年（１９９２）４月２日
【審判番号】平６−３１０
【出願人】（９９９９９９９９９）工業技術院長
【復代理人】
【弁理士】
【氏名又は名称】池浦 敏明
【合議体】
【参考文献】
【文献】特開 昭６３−１７２８１１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特公 昭６３−５１７５３（ＪＰ，Ｂ１）
【登録日】平成８年（１９９６）９月１９日
【発行日】平成８年（１９９６）１２月４日
【国際特許分類】
【出願日】平成２年（１９９０）８月１７日
【公開番号】特開平４−１００５８０
【公開日】平成４年（１９９２）４月２日
【審判番号】平６−３１０
【出願人】（９９９９９９９９９）工業技術院長
【復代理人】
【弁理士】
【氏名又は名称】池浦 敏明
【合議体】
【参考文献】
【文献】特開 昭６３−１７２８１１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特公 昭６３−５１７５３（ＪＰ，Ｂ１）
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