A utilização de reatores em bateladas sequenciais com grânulos aeróbios (rbsg) tem sido umas das tecnologias mais investigadas nos últimos anos para o tratamento biológico de águas residuárias, no entanto os estudos têm sido realizados em reatores alimentados com esgoto sintético. para a consolidação desta tecnologia faz-se relevante compreender como se dá o comportamento desta quando empregada em situação real. neste contexto, objetivou-se com este trabalho avaliar o tratamento de esgoto sanitário em um reator operado em bateladas sequenciais com grânulos aeróbios, em escala piloto. o reator, com volume útil de 0,1163 m³, foi operado por 238 dias, com ciclos operacionais de 4 horas e velocidades ascensionais de ar entre 1,2 e 1,4 cm•s-1. a formação de grânulos aeróbios utilizando esgoto sanitário demonstrou ser viável e grânulos com diâmetro médio variando entre 0,4 a 0,6 mm foram obtidos a partir dos 150 dias de operação, sendo esta biomassa com boa sedimentação, ou seja, ivl30 abaixo de 80 ml•g-1. a concentração média de sólidos suspensos totais (sst) foi de 2 g sst•l- 1. a idade do lodo variou de 10 a 20 d, com a estabilização da biomassa, e μobs esteve próximo de 0,1 d-1. o fator de rendimento observado da biomassa apresentou valor médio de 0,62 ± 0,57 g ssv•g dqo-1. a eficiência média de remoção de dqos e dqot foi de 78 ± 9% e 70 ± 18%, respectivamente. o reator apresentou eficiências médias de remoção de 78 ± 14% para a dbo5,20º, de 99,6% para nh4 +-n e de 36,5 ± 14,5% para o nt. o activated sludge model n. 3 (asm3) foi modificado e implementado no programa aquasim. no modelo desenvolvido (asm3m) incorporaram-se processos de crescimento e armazenamento de polímeros celulares dos micro-organismos heterotróficos, ocorrendo de forma simultânea, além de o nitrito ser considerado como produto intermediário dos processos de nitrificação e desnitrificação. foi simulado o comportamento das variáveis dqos, qo2 (velocidade de consumo de oxigênio), nh4 +-n, no2 --n e no3 –n durante um ciclo operacional. a simulação do processo de biodegradação da dqos e qo2 realizada pelo modelo asm3m apresentou comportamento mais próximo à situação experimental do que o modelo asm3. os dados das simulações obtidas do processo de nitrificação não responderam com confiabilidade, sendo discrepantes dos dados reais obtidos experimentalmente.