作为垃圾焚烧发电的最后一公里，飞灰处置却被视作制约固废全过程污染控制和风险管理中的“定时炸弹”。伴随近年多地上马垃圾焚烧项目，焚烧垃圾飞灰处理问题亦日益受到关注。
飞灰是垃圾焚烧环节后，在烟气净化系统中收集于烟气管道、烟气净化、分离器和除尘器装置等处的容重较轻、粒径细小的粉体物质。因富集大量重金属和二恶英，2016年新修订的《国家危险废物名录》也明确将飞灰列为编号HW18危废，危险特性为毒性。而这些有害物质在自然界中存在时间长，不易分解。截至目前，机械炉排炉的飞灰产生量是3%-5%，飞灰中含有更多氯元素。而国内80%的垃圾焚烧厂采用的都是机械炉排焚烧炉。
与垃圾焚烧项目日益增加相伴而生，飞灰产生量也与日俱增。据《“十三五”城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》，直至2020年，我国垃圾焚烧总量将接近60万吨/日，届时年产飞灰约1000万吨。就在2018年10月，一则嘉兴某公司申请跨省转移1万吨垃圾焚烧飞灰固化物，至四川省叙永县处理的消息引起舆论关注。企业不远千里，将飞灰运出，这反映了我国垃圾处理的无奈：一边是实际产量与处理能力长期不符，另一边是愈发凸显的污染现状。
据权威媒体调研了解多地近100座垃圾焚烧厂飞灰处置情况后发现，超过80%的垃圾焚烧厂都分别存在飞灰处置场所没有做好防护措施、混合填埋、没有袋装、没有危险废物标签等问题。而在更久之前，2015年全国垃圾焚烧量超过6800万吨，飞灰产生量已高达近400万吨，占到全国危废产生量的1/10。住建部环境卫生工程技术研究中心主任徐文龙也曾指出，我国垃圾焚烧产生的飞灰处理量与产生量严重不符，目前至少有50%的飞灰未得到妥善处理。
目前，我国生活垃圾焚烧飞灰主要通过稳定化、固化+生活垃圾填埋场填埋的方式处理。按照《国家危险废物名录》，即飞灰处置环节被豁免，填埋过程不按危险废物管理。另据名录解释，“过程性豁免”仅仅豁免了飞灰的特定处置环节，而不包括转移环节。而经固化稳定化后进入危险废物安全填埋场，是飞灰迄今较为稳妥的技术路径之一。更有甚者，垃圾焚烧飞灰经水洗，“浴水重生”便可成为水泥等建材，循环经济效益可观。
除了产销矛盾之外，成本问题也是飞灰处理的又一道障碍。因飞灰属于危废范畴，转运要求极为严格，成本相应较高，而部分企业实施转运的原因，恰恰是希望借此转移污染、节省处置成本。如严格按要求进入危废填埋场，每吨处置成本在3000—4000元；如实施转运，加上预处理、运输、人工等费用，成本可能更高。目前，多数垃圾电厂飞灰简单的固化稳定化填埋费用来源都成问题，更不用说相对高端的资源化了。
多种处置技术也不断涌现，水泥窑协同处置技术被认为是一条可行路径。这期间，二噁英在水泥窑的高温下分解，重金属则被有效固定在水泥熟料晶格中的水泥。烟气也将随之达到《水泥窑协同处置固体废物污染控制标准》的标准。近年来多项政策也鼓励水泥窑协同处置飞灰技术，包括《国家先进污染防治技术目录（固体废物处理处置领域）》《生活垃圾焚烧发电建设项目环境准入条件》等。而如何突破低成本高效的飞灰处理技术，则将成为该领域未来发展、研究的重点。
