Приведены результаты термической переработки илового осадка хозяйственно-бытовых сточных вод в лабораторных условиях. Описан процесс пиролиза, проведенный на установке с реактором периодического действия, при атмосферном давлении в интервале температур от 20 до 700–800°С, до прекращения образования продуктов реакции. В результате переработки илового осадка на пиролитической установке получены углеводородные соединения в газообразном, жидком виде, а также твёрдый углистый остаток. Установлено, что при пиролизе иловых осадков сточных вод, выход продуктов процесса зависит от скорости нагрева сырья. Показаны результаты хроматографических, рентгенофазовых, спектроскопических исследований состава, свойств и структуры продуктов пиролиза. В качестве исходных материалов в данной работе использовались образцы иловых осадков сточных вод из разных точек чека нефтегазового месторождения Западно-Казахстанской области. Представлены результаты химического анализа исходного илового осадка (рН водной вытяжки, катионно-анионный состав, определение органического вещества в пробе), отобранного из нескольких точек иловой площадки. Проведен дифференциально-термический анализ иловых осадков. При пиролизе илового осадка происходит термическая стерилизация и образуются производные продукты (газ, жидкость, твёрдый углистый остаток), которые могут быть использованы как топливо или в качестве сырья нефтехимического синтеза. Кроме того, в процессе пиролиза тяжёлые металлы (например, ртуть и кадмий) могут быть отделены вместе суглистым остатком. Предложено использовать твердый остаток пиролиза в качестве сорбента для сбора нефти и нефтепродуктов, так как это экономически и экологически выгодно.