含油污泥熱解處理裝置主要以天然氣或柴油為燃料，間接加熱含油污泥，利用高溫將其中的水、原油或多環芳烴等有機物相變汽化，與固體分離。通過回收系統，回收原油、不凝氣、水或有機物等資源。處理后出料含油率即固相殘渣總石油烴TPH可控制在3‰以下，符合國內及國際油田通用固廢物處理的超凈排放環保標準。

目前熱解技術可分為低溫蒸館技術、高溫裂解技術和有氧熱解技術。

(1)低溫蒸館技術(230-27℃)含油污泥中的油分并未發生分解，輕質組分通過蒸館作用從中逸出得以回收。以此技術處理含油率為45%的污泥時，油回收率可達97.4%。處理過程中廢油不會氧化、分解和炭化，保證了廢油品質。但此技術主要用于回收輕質油，因此，存在著一定局限性。

(2)高溫裂解技術(460-65℃)在無氧(或缺氧)高溫條件下通過重質油深度熱裂解，將污泥轉變成三相物質，終生成化學性質穩定的石油焦和多館分的質油，實現污染控制與資源化利用。通常，氣相為CH4、CO、CO2等，液相以常溫燃油和水為主，固相殘澄則為無機礦物質與殘炭。此工藝不僅能實現油氣回收和殘渣再生利用，還能明顯減少污泥中重金屬和放射性物質。