垃圾焚烧飞灰是指在垃圾焚烧发电厂烟气净化系统收集而得的残余物，总量约为生活垃圾处理量的3~4%。
我国生活垃圾焚烧飞灰产量巨大，随着垃圾焚烧产业的增长，未来还将继续增加。2017年全国生活垃圾清运量为2.15亿吨，生活垃圾焚烧量为8463万吨，生活垃圾焚烧率为39.33%，并且焚烧处理比例逐年上升。2020年，飞灰产生量预计将达到1000万吨。
飞灰中含有苯并芘、苯并蒽、二恶英等有机污染物和汞、铬、镉、铅、铜、镍等痕量重金属，被归为《国家危险废物名录》HW18类危险废物。我国产生的飞灰富集重金属和二恶英，挥发性元素含量高，特别是飞灰中氯含量显著高于发达国家，增大了飞灰处理的难度。
我国的飞灰处置方式还是以填埋为主，将其与水泥固化后填埋到危险废物填埋场，或用螯合稳定固化后填埋。
目前，焚烧飞灰处理处置的常用方式包括两大类：固化稳定化填埋和资源化利用。
01 固化稳定化填埋
固化稳定化填埋是目前国内外主流的飞灰处置技术，但在填埋操作上有所不同，欧美国家一般送入危险废物填埋场。我国2008年修订颁布的《生活垃圾卫生填埋污染控制标准》规定，飞灰经预处理满足一定的入场要求后，可以进入垃圾填埋场的独立单元进行填埋。
固定稳定化填埋技术包括水泥固化、药剂稳定化、水泥+药剂联合稳定化技术。
水泥固化是水泥为固化剂，和飞灰混合搅拌，添加一定的水分予以溶解，凝结成混凝土块。水泥固化因技术成熟，操作简单，是广泛采用的飞灰固化稳定化方法。但经水泥固化处置后，飞灰中的重金属难以达到长期稳定状态。为固定重金属，可以采用药剂稳定化技术，用复合型化学药剂作为稳定剂，提高重金属固化稳定性。
02 资源化利用
资源化利用，主要包括两大类：水泥窑协同处理、等离子体气化熔融处置技术。
水泥窑协同处理，具有窑内温度高、窑内湍流强烈、碱性气氛等特点，且飞灰的成分与水泥原料接近，是消除飞灰中有害有机物和固定重金属的有效手段。但水泥生产对进料成分特别是氯离子含量要求极高，飞灰入窑前必须进行预处理，降低氯化物含量。
等离子体气化熔融处置技术，是利用等离子体炬产生的高强度热量作为气化熔融炉的热源，完全分解二恶英及其它有机污染物。最终，形成玻璃态无机物的一项新型无害化技术。
等离子体气化熔融系统主体装置由进料系统、气化炉、二燃室、余热锅炉、静电除尘器、干式反应塔、布袋除尘器、湿式洗涤塔等组成。经过等离子体气化熔融处置，飞灰中的有机污染物完全分解，重金属被固定在玻璃体渣中，不仅消除飞灰污染，而且可以产生直接用于建材或者制成其它更高价值的副产品，提高资源化利用率。