ガス化炉と溶融炉を組み合わせたものである。

ごみを前段のガス化炉により低酸素状態で加熱することで、可燃性のガスと炭に分解。発生したガスと炭を後段の溶融炉に投入し、1,300℃以上の高温で燃焼、炭を溶融することで溶融スラグを生成する。

利点

• 1,300℃以上の高温で燃焼させるため、ダイオキシン類の発生量を抑えることができる。
• 生成される溶融スラグは道路の路盤材などに活用することができる。
• これまで埋め立て処分されていたプラスチック類も処理することができ、最終処分場を延命できる。
• 廃熱を利用して発電や熱供給を行うことができ、工業団地などの需要地内に建設することでコージェネレーションシステム
• を構築可能である。

問題点

• 高温で燃焼させることによりダイオキシンの発生量は減らせるが、不完全燃焼によってニトロ化PAHやベンツアントロンなどの有害物質の発生を危惧する意見があり、燃焼制御を徹底する必要があると言われている。
• 処理によって生じた溶融スラグについては、大部分が資源化可能であるが、一部の処理方式や施設ではリサイクルが確立されておらず、引き取り先がないまま野積みされる例もある
• 高温によって水銀やカドミウムなどの重金属がガス化され、大気中に放出されてしまう危険性を指摘する意見もあるが、一般的には排出ガスから煤塵などを除去するためにバグフィルターと呼ばれる装置を通す。その前段では200℃程度に急速冷却されるため、気化した重金属は液体や固体になり除去されるとされている。
• 高温、高圧の可燃性ガスを発生させるため、爆発事故を起こす危険性が高いと指摘する意見があるが、実用運転炉での事故は報告されていない。

無酸素または低炭素還元雰囲気内において450-600℃で有機物を熱分解し、炭化物、液状成分、ガス成分に分離する施設です。製造される炭化物は、製鋼所でのコークス代替利用などの工業用途をはじめとして、培養土賦活剤、土壌改良剤、融雪剤など、幅広い用途に利用することが可能です。

炭化温度は450℃が多く、400-600℃の範囲。加熱方法は炉の中で加熱する内熱と炉の外から加熱する外熱式があり、床が固定式か移動式かに分類されます。移動式の方が加熱効率が良く、炭化時間は短い特長があります。流動層炉は、設置面積が少いという特長がありますが、流動床の砂を空気で吹き上げるため、無酸素状態ではなく低炭素状態になります。ロータリー炉は無酸素状態になりますが、横型で設置面積を広くとる必要があります。

密閉型炭化炉

密閉した容器内の酸素を、窒素で置換したりや真空にして外熱で加熱するので、ほぼ完全な無酸素状態にできます。炉へのごみの出し入れが必要なことや、加温と冷却の時間がかかるため、小規模向きです。
バッチ式と連続式があり、いずれも実証試験段階です。

流動床式炭化炉

密閉した炭化炉内の底に砂の層を置いて、加熱した空気でこの砂を500前後に熱すると同時に振動させます。裁断したごみは砂と攪拌されて炭化します。空気を送るので、無酸素ではなく低酸素状態での炭化になります。その為、少し燃焼も起こり、ダイオキシンの発生と焼却灰の生成もあると思われます。
砂の振動で粉体になった炭化物は、ガス状成分とともに炭化物回収器に送られます。ここで遠心分離により炭化物を主成分とする固形物は下部に集められます。
ガス状成分は熱回収器を経て、バグフィルターを通し、排気されています。熱回収器で得た熱は砂加熱用の空気の加熱に使われています。金属や陶器などの無機物は炭化炉の下に回収されます。
縦型なので設置面積は比較的小さくて済みます。

回転式炭化炉

回転式炭化炉（ロータリーキルン）に入ったごみは、外熱で加熱されたローターの中で無酸素状態・500℃前後で熱分解され、炭素を主成分とする炭化物なります。炭化物と金属などの無機物は冷却されて回収されます。ガス状成分は熱交換器を経てバグフィルターを通してから排気されます。
外熱式と内熱式があります。外熱式の方が無酸素状態を保てます。

スクリュー式炭化炉

スクリューの回転で内容物を運搬します。充填率が70%程度と高く、上下に階層状に設置できますので、比較的狭い場所でも設置できます。炭化の原理は、回転式炭化炉と同じです。

家庭で捨てられる生ゴミやプラスチックゴミなどの廃棄物を固形燃料にする施設です。

家庭から分別収集した生ゴミ、紙ゴミ、プラスチックなどの可燃ごみを破砕・乾燥し、接着剤・石灰などを加えて練り上げ圧縮し、直径1–5cm大の円筒状のペレットにします。体積は元のごみの約5分の1となります。

1990年代後半から、廃棄物埋立場（処分場）の減少に悩む自治体から注目され、一部の地方自治体で導入されました。

一方、メカニカルトラブルが多発したり、発熱カロリーが低く均質的ではないため重油が必要となる、含水比率を下げる等ために石灰を投入し、燃え残りの灰に大量の石灰が残される、等の問題も発生しました。RDF生成には一般的なごみ焼却の倍以上の費用がかかるり、作れば作るほど自治体にとって大きな負担となっている一面があります。

RPF(Refuse Paper & Plastic Fuel)とは、RDFで利用されていた一般廃棄物ではなく、民間企業から分別された品質の良い（不純物の混ざっていない）産業廃棄物を原料とするものです。廃棄物の内容が明確であるため、RDFの欠点であった発熱量がコントロールでき、含水量が少なく、ダイオキシンの発生原因とされたPVCを除外できます。少量のエネルギーで製造でき、原油高の影響もあってサーマルリサイクルとしてRDFに変わり、急速に増加しています。

生ゴミ等の有機性ゴミを分別回収または選別し、メタンを発酵させ、バイオマスエネルギーとしてメタンガスを回収する施設です。

生成したメタンガスを燃料とする発電したり、メタン発酵残渣を乾燥して固体燃料として用いることもできます。

バイオディーゼル（BDF）とは、生物由来油から作られるディーゼルエンジン用燃料の総称です。様々な自治体等で、廃食用油がバイオディーゼル（BDF）化され、活用されています。