Šaržni reaktorji so rezervoarji, ki se uporabljajo za shranjevanje kemičnih ali bioloških reakcij. Izraz “serija” loči to vrsto reaktorjev od kontinuirnih reaktorjev – v šaržnem reaktorju se vse potrebne sestavine dajo v rezervoar in omogočimo, da poteka kemična reakcija ali fermentacija, medtem ko se v neprekinjenem reaktorju sestavine neprekinjeno dovajajo v rezervoar. Šaržni reaktorji se uporabljajo za procese, kot so čiščenje odpadne vode, farmacevtska proizvodnja in fermentacija različnih izdelkov.
Najpreprostejši tip šaržnega reaktorja je sestavljen samo iz rezervoarja z luknjami na vrhu za vnos reaktantov in odstranjevanje produkta, čeprav je običajno treba vključiti tudi kakšen mehanizem za mešanje. Plašč, ki se prilega rezervoarju, se lahko uporablja tudi za nadzor temperature. Serijski reaktorji lahko zahtevajo tudi nekakšen prezračevalni sistem.
Dodajanje sestavin v šaržni reaktor je znano kot “polnjenje” in je prvi korak pri izvajanju šaržne reakcije. Uporabnik reaktorja izračuna, koliko vsake sestavine je potrebno za proizvodnjo želenega produkta, na podlagi formul kemičnih reakcij ali formul za rast mikrobov. Podobni izračuni omogočajo uporabniku, da določi, kako dolgo bo reakcija trajala. Ko je reaktor napolnjen, ga lahko večinoma pustimo pri miru, medtem ko reakcija poteka. Uporabnik bo morda moral spremljati temperaturo in prezračevanje v reaktorju, odvisno od vrste reakcije.
Ena pogosta vrsta šaržnega reaktorja je sekvenčni šaržni reaktor ali zaporedni šaržni reaktor, oba skrajšano SBR. SBR reaktorji se običajno uporabljajo v čistilnih napravah za odpadne vode za proces aktivnega blata, postopek, ki uporablja širok spekter bakterij za odstranjevanje onesnaževal iz vode. Bakterijske kulture rastejo v gostem blatu, od koder je postopek dobil ime.
Za sekvenciranje šaržnih reaktorjev se reaktor, ki vsebuje aktivno blato, najprej napolni z odpadno vodo. Blato in voda se prezračujeta, da se doda kisik in omogoči mešanje komponent, kar obema pomaga bakterijam, da se hranijo z onesnaževalci v odpadni vodi. Ko bakterije porabijo večino hranil v vodi, začnejo odmirati in prezračevanje se ustavi, tako da se blato lahko usede na dno reaktorja. Ko se blato usede, se prečiščena odpadna voda odstrani iz reaktorja in pošlje v naslednjo stopnjo v procesu čiščenja.
Serijski reaktorji so kombinacija šaržnih in neprekinjenih reaktorjev. V šaržnem reaktorju z dovodom se omejevalni substrat – sestavina, ki prva zmanjka, ko reakcija poteka – neprekinjeno dovaja v reaktor. Druga sestavina se doda na začetku reakcije in nobena se ne doda, ko reakcija napreduje.