厌氧发酵罐是一种处理污水的设备。厌氧发酵罐中污水自下而上通过，反应器底部有一个高浓度、高活性的污泥床，污水中的大部分有机污染物在此间经过厌氧发酵降解为甲烷和二氧化碳。因水流和气泡的搅动，污泥床之上有一个污泥悬浮层。反应器上部设有三相分离器，用以分离消化气、消化液和污泥颗粒。消化气自反应器顶部导出，污泥颗粒自动滑落沉降至反应器底部的污泥床，消化液从澄清区出水。厌氧发酵罐负荷能力很大，适用于高浓度有机废水的处理。运行良好的厌氧发酵罐有很高的有机污染物去除率，不需要搅拌，能适应较大幅度的负荷冲击、温度和pH变化。