本发明公开了一种两相一体式污泥浓缩消化反应器，内筒底部收拢形成漏斗并设有排泥管；外筒底端斜向中心收拢并与内筒封闭连接。在内筒上设有将外内反应室连通的连通孔。在外筒上设有进泥管，外反应室上端设有上清液回流管。在外筒内位于内筒上端设有三相分离器，在三相分离器之上设有气液分离器，外筒上端与气液分离器之间设有将外反应室封闭的盖板，气液分离器上设有通气孔以将外反应室和气液分离器连通；在气液分离器上端设有沼气收集管，沼气收集管与贮气箱连接。本发明结构更加简化合理，反应启动更快，微生物量更大，截留能力大大增强，处理效率高且运行更稳定节能。