本发明提供了一种增设预干化器的PTA活性污泥回转窑干化焚烧的工艺，通过在回转窑前端增设预干化器对PTA活性污泥进行预干化，然后送入回转窑中焚烧去除大量可燃性有机物，进而实现从PTA活性污泥中高效回收氧化钴锰，焚烧过程产生的废气通过二燃室、余热锅炉、旋风除尘、急冷塔、布袋除尘，并经脱硫氧化后与空气一起回送至回转窑中。本发明的优点是分流经急冷塔降温处理后的部分废气对预干化器中的PTA活性污泥进行干化，初步实现对PTA活性污泥中水分的大幅去除，提高后续回转窑的焚烧效能，此外，充分利用了废气热能，实现热能的回收与利用。