A remoção de nitrogênio tem sido tradicionalmente realizada em sistemas de lodo ativado de fluxo contínuo (FC), mas recentemente a remoção em sistemas de lodos ativados operando sob um regime de alimentação em bateladas sequenciais (RBS) tem aplicação crescente. Neste trabalho se desenvolve um modelo de nitrificação e desnitrificação no sistema de lodo ativado e se comparam os aspectos mais importantes de quatro variantes do sistema em termos da capacidade de remoção de nitrogênio. Mostra-se que a extensão máxima da remoção de nitrogênio é determinada pelas características do esgoto e por constantes cinéticas, mas num grau importante, também pelo tipo de sistema de remoção de nitrogênio (FC ou RBS) e pela natureza do lodo (floculento ou granulado). O sistema RBS com nitrificação e desnitrificação simultânea num reator unitário com lodo aeróbio granular mostrou ter a maior capacidade de remoção de nitrogênio. O sistema RBS com reatores dedicados para nitrificação e desnitrificação é o melhor quando se usa lodo floculento.