Šaržni reaktori su spremnici koji se koriste za sadržavanje kemijskih ili bioloških reakcija. Pojam “serija” razlikuje ovu vrstu reaktora od kontinuiranih reaktora – u šaržnom reaktoru svi potrebni sastojci se stavljaju u spremnik i dopušta se odvijanje kemijske reakcije ili fermentacije, dok se u kontinuiranom reaktoru sastojci kontinuirano unose u tenk. Šaržni reaktori se koriste za procese kao što su pročišćavanje otpadnih voda, farmaceutska proizvodnja i fermentacija različitih proizvoda.
Najjednostavniji tip šaržnog reaktora sastoji se od samo spremnika s rupama na vrhu za unos reaktanata i uklanjanje produkta, iako obično mora biti uključena i neka vrsta mehanizma za miješanje. Jakna koja stane oko spremnika može se koristiti i za kontrolu temperature. Šaržni reaktori također mogu zahtijevati neku vrstu sustava aeracije.
Dodavanje sastojaka u šaržni reaktor poznato je kao “punjenje” i prvi je korak u provođenju šaržne reakcije. Korisnik reaktora izračunava koliko je svakog sastojka potrebno za proizvodnju željenog proizvoda, na temelju formula kemijskih reakcija ili formula za rast mikroba. Slični izračuni omogućuju korisniku da odredi koliko dugo će reakcija trajati. Nakon što se reaktor napuni, uglavnom se može ostaviti na miru dok se reakcija odvija. Korisnik će možda morati pratiti temperaturu i prozračivanje unutar reaktora, ovisno o vrsti reakcije.
Jedna uobičajena vrsta šaržnog reaktora je sekvencijalni šaržni reaktor ili sekvencijski šaržni reaktor, oboje skraćeno SBR. SBR reaktori se obično koriste u postrojenjima za pročišćavanje otpadnih voda za proces aktivnog mulja, postupak koji koristi širok raspon bakterija za uklanjanje onečišćenja iz vode. Bakterijske kulture rastu u gustom mulju, po čemu je postupak i dobio ime.
Za sekvencioniranje šaržnih reaktora, reaktor koji sadrži aktivni mulj najprije se puni otpadnom vodom. Mulj i voda se prozračuju kako bi se dodao kisik i omogućilo miješanje komponenti, što pomaže bakterijama da se hrane zagađivačima u otpadnoj vodi. Nakon što bakterije potroše većinu hranjivih tvari u vodi, počinju odumirati i prozračivanje se zaustavlja kako bi se mulj mogao taložiti na dno reaktora. Nakon taloženja mulja, pročišćena otpadna voda se uklanja iz reaktora i šalje u sljedeću fazu procesa obrade.
Serijski reaktori su kombinacija šaržnih i kontinuiranih reaktora. U šaržnom reaktoru s napajanjem, ograničavajući supstrat – sastojak koji prvi ističe tijekom reakcije – kontinuirano se dovodi u reaktor. Drugi sastojak se dodaje na početku reakcije i niti jedan se ne dodaje kako reakcija napreduje.