Klassieke thermische behandeling bestaat uit thermische desorptie. Het te behandelen materiaal wordt verhit tot een temperatuur van 600 °C. Aangezien materiaal met een hoog watergehalte moeilijk te behandelen is, moet het eerst worden ontwaterd. Mogelijk is het nodig een waterzuiveringsinstallatie te voorzien. Het watergehalte van het materiaal moet minder dan 30 % zijn. Zelfs met een laag watergehalte is het behandelingsproces zeer energie-intensief.
Afhankelijk van de temperatuur kunnen thermische processen organische verontreinigingen vernietigen of uiteen doen vallen. De concentratie van anorganische verontreinigingen kan alleen worden verlaagd door volatilisatie uit het sediment (dit geldt vooral voor vluchtige metalen).
Naast thermische desorptie zijn er ook een aantal thermische saneringstechnieken die verontreinigd sediment in productieprocessen gebruiken en zo het sediment hergebruiken. Deze behandeling leidt tot een thermische immobilisatie van de verontreiniging in het sediment.
Voorbeelden hiervan zijn de productie van bakstenen, lichtgewicht aggregaten, kunstbasalt en de productie van cement (zie afbeelding). Gebaggerd materiaal wordt op deze manier nuttig hergebruikt, in plaats van geborgen. Bovendien bespaart men grondstoffen door het gebruik van secundaire materialen.
Algemeen gesteld waren deze saneringstechnieken echter niet haalbaar op een grotere schaal - en dan voornamelijk wegens de kosten (natuurlijke bronnen zijn vaak goedkoper).
Thermische immobilisatie in combinatie met de productie van bakstenen of lichtgewicht aggregaten
Voor- en nadelen
Thermische reiniging kan bodems (en dus ook ontwaterd sediment) behandelen voor een hele reeks organische polluenten in hoge concentraties.
Asbest, kwik (en andere zware metalen) en sulfaten kunnen niet worden behandeld.
Deze saneringstechniek is duurder dan een biologische en fysicochemische behandeling.