O presente trabalho avaliou a eficácia da dessorção térmica in situ em remediar materiais contaminados por hidrocarbonetos de petróleo em refinarias. Paralelamente, foi projetado e construído um novo sistema modular para ser empregado sob dutovias para remediação de britas contaminadas. Os resultados do programa experimental revelaram ser possível a remediação de pavimentos de concreto contaminados por óleo combustível. A aplicação de calor na superfície do pavimento reduziu em até 65 por cento a sua resistência, porém propiciou a restauração de sua cor original. Verificou-se que os resíduos do processo, após análises mineralógicas por difração de raios X e químicas por espectroscopia de fluorescência, apresentavam uma composição muito semelhante ao solo empregado como material de construção dos aterros da refinaria, sugerindo que o resíduo possa ser advindo de transporte eólico. O sistema desenvolvido no presente trabalho apresentou um desempenho satisfatório. Verificou-se a necessidade de aeração do material remediado para eliminar a produção de coque. Adicionalmente, observou-se a importância de um bom isolamento térmico para minimizar o consumo energético e impedir a propagação de calor e das emissões para a atmosfera. As emissões geradas pelo aquecimento consistiam de olefinas e parafinas que podem ser devidamente tratadas pelo oxidador térmico.