From waste to resources: Recycling MSW incineration ashes in China’s construction sector

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

🔬研究者:Provides a systematic literature analysis and bibliometric overview of MSWI ash recycling technologies and challenges in China.

🏢実務担当者:Highlights technical feasibility and pretreatment costs for using incineration ashes in construction, useful for waste management and construction firms.

🏛政策担当者:Identifies policy gaps and outdated standards that hinder scalability, offering guidance for updating regulations to promote circular economy.

抄録 中国における急速な都市化と工業化は、都市固形廃棄物（MSW）の発生量を著しく増加させ、焼却が主要な処理方法として浮上している。しかし、このプロセスは多量のMSW焼却飛灰（MSWI-FA）と主灰（BA）を生成し、重金属、ダイオキシン類、可溶性塩類による環境リスクをもたらす。本レビューは、これらの副産物を建設材料へリサイクルする最近の進歩を統合し、技術的実現可能性、環境影響、政策上の課題に対処するものである。Web of ScienceとChina National Knowledge Infrastructureを用いた系統的文献分析（2000年～2024年）を実施し、CiteSpaceによる計量書誌学的分析を補完した。MSWI-FAは有害廃棄物に分類され、汚染物質を固定化するために化学薬剤（例：Na2HPO4/Na2S）または熱処理（例：1000～1500°Cでのガラス化）による安定化が必要である。対照的に、一般的に非有害と分類されるBAは、建設における細骨材および粗骨材の両方の天然骨材の直接代替として評価され、その地盤工学的特性により、コンクリート（≤50%置換）、路盤、セラミックスの原料（20～50%置換）への適用に適している。主要な用途には、セメントキルン併設処理、微晶質ガラス製造、ジオポリマー安定化路盤が含まれる。進歩にもかかわらず、組成の変動性、高い前処理コスト（ガラス化で1トン当たり1,500～3,500人民元）、長期溶出データ（10年超）の不足といった課題が残っている。旧式の溶出基準（GB 5085.3-2007）や限定的な経済的インセンティブなどの政策上のギャップが、スケールアップをさらに妨げている。本レビューは、埋立依存の低減と天然資源の保全という二重の利点を強調し、中国の循環経済目標と整合するものである。今後の取り組みは、ハイブリッド安定化技術、ライフサイクルアセスメント、産業採用を強化するための標準化されたプロトコルを優先すべきである。これらの障壁に対処することで、MSWI-FAとBAは環境負債から持続可能な建設資源へと移行し、中国の廃棄物管理と脱炭素化目標を支援することができる。意義：都市固形廃棄物焼却（MSWI）飛灰（FA）と主灰（BA）は、建設における資源ポテンシャルを有する環境負債である。有害なFAは、重金属とダイオキシン類を固定化するための厳格な安定化を必要とする一方、非有害のBAは天然骨材の viable な代替品である。広範な採用は、組成の変動性、高い前処理コスト（FAガラス化で1トン当たり1,500～3,500人民元）、長期溶出データの不足、旧式の基準（GB 5085.3-2007）によって妨げられている。ハイブリッド安定化技術とライフサイクルベースの政策の開発は、これらの灰を循環経済と脱炭素化の目標に整合する持続可能な建設材料へと変革するために極めて重要である。

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

ABSTRACT The rapid urbanization and industrialization in China have significantly increased municipal solid waste (MSW) generation, with incineration emerging as the dominant treatment method. However, this process produces substantial quantities of MSW incineration fly ash (MSWI-FA) and bottom ash (BA), posing environmental risks due to heavy metals, dioxins, and soluble salts. This review consolidates recent advancements in recycling these byproducts into construction materials, addressing technical feasibility, environmental impacts, and policy challenges. A systematic literature analysis (2000–2024) was conducted using Web of Science and China National Knowledge Infrastructure, supplemented by bibliometric analysis via CiteSpace. MSWI-FA is classified as hazardous waste, requiring stabilization via chemical agents (e.g. Na2HPO4/Na2S) or thermal treatments (e.g. vitrification at 1000–1500°C) to immobilize contaminants. In contrast, BA, which is generally classified as non-hazardous, is evaluated as a direct replacement for both fine and coarse natural aggregates in construction, with its geotechnical properties making it suitable for applications in concrete (≤50% substitution), road bases, and as a raw material in ceramics (20–50% substitution). Key applications include cement kiln co-processing, microcrystalline glass production, and geopolymer-stabilized road bases. Despite progress, challenges persist: compositional variability, high pretreatment costs (1,500–3,500 CNY/ton for vitrification), and insufficient long-term leaching data ( > 10 years). Policy gaps, such as outdated leaching standards (GB 5085.3-2007) and limited economic incentives, further hinder scalability. The review underscores the dual benefits of reducing landfill reliance and conserving natural resources, aligning with China’s circular economy goals. Future efforts should prioritize hybrid stabilization technologies, lifecycle assessments, and standardized protocols to enhance industrial adoption. By addressing these barriers, MSWI-FA and BA can transition from environmental liabilities to sustainable construction resources, supporting China’s waste management and decarbonization targets. Implications: Municipal solid waste incineration (MSWI) fly ash (FA) and bottom ash (BA) are environmental liabilities with resource potential in construction. Hazardous FA requires rigorous stabilization to immobilize heavy metals and dioxins, while non-hazardous BA is a viable substitute for natural aggregates. Widespread adoption is hindered by compositional variability, high pre-treatment costs (1,500–3,500 CNY/ton for FA vitrification), insufficient long-term leaching data, and outdated standards (GB 5085.3-2007). Developing hybrid stabilization technologies and lifecycle-based policies is crucial to transform these ashes into sustainable construction materials, aligning with circular economy and decarbonization goals.

• semanticscholar https://doi.org/10.1080/10962247.2025.2558951first seen 2026-05-05 21:54:37 · last seen 2026-08-12 05:12:16