Este trabalho teve como objetivo estudar um reator em bateladas sequenciais com grânulos aeróbios (rbsg) em escala piloto utilizado para tratar esgoto sanitário. estudos têm revelado os rbsg como uma tecnologia promissora para o tratamento de efluentes, com biomassa de ótima sedimentabilidade e ampla diversidade microbiana. o tratamento da matéria carbonácea e de nutrientes é efetuado em um único tanque, em ciclos operacionais, gerando um efluente final de alta qualidade. o óxido nitroso (n2o) é um dos principais gases contribuintes para o efeito estufa antrópico, com potencial de aquecimento global cerca de 296 vezes superior ao do co2. por isso, a quantificação da emissão de n2o por sistemas biológicos de tratamento de efluentes vem ganhando destaque em pesquisas recentes. nesse contexto, foi feita uma avaliação do desempenho do reator quanto à eficiência do tratamento e quanto às conversões das diferentes formas de nitrogênio no tratamento de esgoto sanitário. o reator foi inoculado com lodo ativado convencional de uma estação de tratamento de esgoto (ete) e foram aplicadas condições seletivas (força de cisalhamento provocada pela aeração e reduzido tempo de sedimentação) para favorecer a formação dos grânulos aeróbios e o wash-out das partículas de menores dimensões. a biomassa granular aeróbia passou a predominar no reator a partir do 84° dia de operação, e as partículas atingiram diâmetro médio de 342 ?m. a concentração média de biomassa no rbsg foi de 584 ± 147 mg ssv/l, e as eficiências médias de remoção de dbo, de dqo, de nh4+-n e de sst foram 78%, 63%, 72% e 58%, respectivamente. observou-se a ocorrência de nitrificação incompleta, com acúmulo de nitrito. a produção de n2o ocorreu, principalmente, durante a etapa anóxica do ciclo do reator. o pico de emissão de n2o ocorreu no início da etapa de aeração, devido à agitação causada pelas bolhas de ar, que promovia o stripping do n2o acumulado nos interstícios do meio líquido. do total de nitrogênio desnitrificado, 89 ± 5% correspondeu a n2, e 11 ± 5% correspondeu a n2o. a conversão de nitrogênio afluente em n2o apresentou o valor médio de 2,8 ± 1,2%, e o fator de emissão (fe) verificado foi de 95,6 g n2o-n/pessoa·ano.