Compostos orgânicos voláteis (cov), em especial os compostos btex, benzeno (b), tolueno (t), etilbenzeno (e) e xilenos (x), pela elevada toxicidade, são nocivos ao ambiente e aos organismos vivos, fazendo com que internacionalmente as normas ambientais se tornem muito rígidas. consequentemente, há uma necessidade urgente para o desenvolvimento de metodologias que sejam capazes de minimizar ou eliminar o efeito nocivo destes compostos. neste trabalho estudou-se primeiramente o processo de adsorção dos compostos btex em xisto retortado, submetidos a diferentes tipos de tratamento com o objetivo de aumentar a capacidade de adsorção do xisto, que foram: tratamento ácido, básico, térmico e tratamento com diferentes surfactantes. o único tratamento que se mostrou eficiente foi o tratamento ácido, utilizando o ácido acético, o qual aumentou a capacidade de adsorção do xisto em aproximadamente 35% em relação ao xisto sem tratamento. foram realizadas as cinéticas de adsorção determinando-se que o melhor modelo de ajuste dos dados experimentais foi o de pseudo-primeira ordem, apresentando coeficiente de correlação entre 0,90 – 0,98, para os quatro compostos. através das isotermas de adsorção obtidas, foi possível conhecer a capacidade máxima de adsorção (qmax) do xisto retortado para cada composto orgânico, que decresce na seguinte ordem t > b > e > x, com valores de 11,482 > 10,209 > 8,407 > 7,685 mg/g, respectivamente. a fim de aumentar o desempenho na remoção dos compostos btex do efluente, estudou-se o processo de biodegradação desses compostos individuais e em mistura, para o processo em batelada, utilizando-se biofilmes suportados em partículas de xisto. os resultados obtidos demonstram que o biofilme é capaz de biodegradar completamente os quatro compostos orgânicos, individualmente e em misturas binárias, ternárias e quaternárias. na identificação dos microorganismos presentes no lodo in natura e após a adaptação ao btex, através de sequenciamento de dna, observou-se uma mudança nos gêneros presentes nas amostras in natura, apresentando maior quantidade do gênero clostridium e pseudonomas, enquanto que nos micro-organismos adaptados o gênero em maior abundância foi o comamonas. dentro desse gênero, a espécie encontrada em maior abundância foi a comamonas testosteroni. no presente trabalho é utilizado um modelo de uma única equação para descrever o perfil de concentração dos compostos btex ao longo de um biorreator com biofilme em leito fixo. a equação utilizada no modelo é discretizada utilizando o método de volumes finitos. o estudo utiliza um modelo computacional desenvolvido em linguagem matlab para a simulação de diferentes parâmetros do processo a fim de prever a remoção dos compostos btex. os parâmetros estudados foram: concentração de alimentação dos compostos, vazão de alimentação e área do biorreator. os resultados das simulações mostraram que todos os parâmetros avaliados influenciam a biodegradação dos compostos btex, e que o modelo matemático e a metodologia numérica podem ser usados como uma ferramenta para prever o comportamento dinâmico e estacionário do processo de biodegradação em colunas de leito fixo.