Изобретение относится к способу переработки нефтесодержащих отходов (шламов) и может быть использовано в нефтяной, нефтеперерабатывающей и других отраслях народного хозяйства, на производственных объектах которых имеет место формирование, складирование и длительное хранение в земляных амбарах или бетонных шламонакопителях любых объемов нефтесодержащих отходов - опасного источника загрязнения окружающей среды. Способ состоит из вспомогательного процесса в виде измельчения шлама с удалением крупных неорганических включений и несвязанной воды и основного технологического процесса, заключающегося в термической обработке шлама. Основной технологический процесс проводят в три последовательных этапа, а именно, предварительного подогрева наполнителя (щебня и гравия), смешения его со шламом, нагрева смеси шлама с наполнителем до температуры 450-500°С для низкотемпературного пиролиза в одном и том же подогреваемом в течение всего основного процесса реакторе с разделением перемешиваемых сред на каждом этапе на два частично перекрывающих друг друга встречных потока с реверсивным режимом движения, причем первые два этапа основного технологического процесса и начало третьего, во время которого завершается полное обезвоживание смеси, реализуют в реакторе при атмосферном давлении, а с момента начала самого пиролиза в реакторе поддерживают избыточное давление в пределах 0,1-0,2 МПа с подачей газообразных продуктов пиролиза как дополнительного топлива в топку для нагрева смеси шлама с наполнителем через теплопередающую герметичную перегородку между топкой и реактором. Техническим результатом является уменьшение энергозатрат, повышение производительности переработки нефтешлама. 1 ил.