垃圾焚烧产生的飞灰主要是焚烧过程中烟气的细颗粒物，其中包括烟气处理的反应产物。飞灰中污染物主要来自生活垃圾。现阶段，将飞灰按照一般工业废物管理，进行填埋处理是现实的选择。
飞灰的特征污染物并不是二恶英，控制二恶英形成的有效方式是控制垃圾的焚烧过程
有人说二恶英是焚烧飞灰的特征污染物。实际上国内外许多研究表明，生活垃圾中本身就含有极其微量的二恶英。
有研究表明，当垃圾被运往焚烧厂时，二恶英含量就已达50 ng/ Nm3。此外，垃圾在焚烧过程中也会产生二恶英。因此，要采取有效措施消除它，特别是要消除在焚烧后期形成的二恶英，并至少应控制在最低水平。
要控制二恶英形成，其有效方式是控制垃圾的焚烧过程。欧洲多国研究表明，对于达到欧盟标准的现代化垃圾焚烧厂，生活垃圾经过焚烧后，向空气中二恶英排放量只相当于原有含量的1%(［0.48ng/kg”／［50ng/kg”)，向环境中所有介质排放量为17.63ngTEQ/kg垃圾，相当于原有含量的35.3%，这其中通过飞灰排放的二恶英约占30%，通过炉渣排放的二恶英约占5%。
这也说明经过垃圾焚烧，其中垃圾中原有二恶英的64.7%得到分解，因此，通过现代化的垃圾焚烧处理，环境中的二恶英净含量是下降的。
如果二恶英是飞灰的特征污染物，那么将垃圾飞灰通过水泥窑协同处理就可以了。而实际上，目前制约飞灰进入水泥窑协同处理的因素不是二恶英而是氯。根据《水泥窑协同处置固体废物环境保护技术规范》(HJ 662-2013)，协同处置企业应根据水泥生产工艺特点，控制随物料入窑的氯(Cl)和氟(F)元素的投加量，以保证水泥的生产和熟料质量符合国家标准。入窑物料中氟元素含量不应大于0.5%，氯元素含量不应大于0.04%。而飞灰中，氯含量可达到2%~8%，因此，利用水泥窑协同处理飞灰往往需要脱除氯。
管理飞灰需要结合现实的环境影响以及处理能力，填埋处理是现阶段的选择
2012年全国城市生活垃圾年焚烧量约为3600万吨。飞灰产生量至少在180万吨。由于采用炉排炉，飞灰产生量约为焚烧生活垃圾量的2%~3%，即焚烧1吨生活垃圾产生飞灰量20千克~30千克；而采用流化床焚烧炉，飞灰产生量约为焚烧生活垃圾量7%~12%(如果超量加煤，这个比例就高)，即焚烧1吨生活垃圾产生飞灰量为70千克~120千克。
根据环境保护部2012年中国环境状况公报，2012年底，《全国危险废物和医疗废物处置设施建设规划》确定的57个危险废物集中处置设施建设项目中，已基本建成36个，形成危险废物集中处置能力143万吨/年。如果将焚烧生活垃圾产生的飞灰按照危险废物来处置，全国危险废物处置设施的能力全部用来处理生活垃圾飞灰都远远不够。
如果将垃圾焚烧厂飞灰按照危险废物处置，99%的生活垃圾焚烧厂将关门，一方面是因为付不起处理费用；另一方面，即使支付得起费用，危险废物的处置能力也无法满足。而若按照一般废物处置，如固化，进入生活垃圾填埋场，那么99%的流化床焚烧炉将关门，焚烧1吨垃圾，流化床焚烧炉产生的飞灰是炉排炉的数倍，高处理成本也将迫使这些厂关门。
垃圾焚烧产生的飞灰，实际上可以看成生活垃圾中部分污染物的浓缩。对飞灰进行填埋处理是可以接受的选择。美国将飞灰与炉渣一起进行单独填埋，或在生活垃圾填埋场进行填埋，其他发达国家和地区如荷兰、新加坡、台湾等也多采用固化填埋处理。
垃圾焚烧厂飞灰如何管理，需要结合实际，特别是现实的环境影响以及处理能力。现阶段，将生活垃圾焚烧飞灰按照一般工业废物管理，单独进行填埋处理，或在生活垃圾填埋场设置单独填埋区进行填埋处理是现实的选择。
五种垃圾焚烧飞灰处理技术分析
清华大学教授聂永丰介绍，垃圾焚烧飞灰处理技术主要有五种：
一是水泥固化—危废填埋场。优点是水泥固化技术工艺成熟、系统简单、易于操作，固化处理费用较低。但固化体的安全填埋处置费用高，重金属长期稳定性也较差，处理后固化体的强度偏低。
二是飞灰螯合稳定化—卫生填埋。这一技术要求焚烧飞灰含水率小于30%；二恶英含量低于3μgTEQ/kg等。在实际操作中，可能会存在一些问题，如满足要求配比随飞灰而变、成本未降低、部分地区无足够土地资源。
三是飞灰熔融处理技术。优点是减容率高，一般可减至1/2～1/3(体积)；熔渣品质稳定，无重金属溶出，可再生利用；可完全分解二恶英及其它有机污染物。但也存在一些缺点，如高温条件下会产生含有Pb、Zn、Cd等易挥发重金属的废气，需设置后续烟气处理装置；工艺复杂；能源消耗大、处理成本高。
这一技术日本应用较多，欧洲也有应用，但昂贵的处理费用和复杂的处理系统大大制约了熔融固化技术在中国的推广和应用。
四是飞灰烧结轻骨料处理技术。它可同时实现垃圾焚烧飞灰的无害化处理与资源化利用，不仅重金属污染物实现了有效的固定，二恶英类污染物得到彻底的分解破坏，煅烧产品具备了高强型轻骨料的特点，可应用于浇注普通混凝土和铺设路基垫层。这一技术的处理成本远低于进入安全填埋场的处置费用，据悉在天津已有应用。
五是飞灰水泥窑共处置技术。由于焚烧飞灰可替代原料，以及水泥窑回转窑适宜处理此类的危险废物，操作工艺易于控制，污染物处理彻底，并能实现资源化利用。国外已有实例，国内技术研究进展快。但飞灰必须进行适当的预处理，降低可溶盐的含量，以满足水泥生产的要求和避免重金属挥发。
