O objetivo deste trabalho foi realizar a quantificação de bactérias nitrificantes (bactérias oxidadoras de amônia - BOA, bactérias oxidadoras de nitrito - BON), desnitrificantes e heterotróficas, comparando com os parâmetros físico-químicos sob duas condições operacionais (Aeração Intermitente Sem Recirculação - AIS e Aeração Intermitente Com Recirculação – AIC), em um reator de leito estruturado. O reator foi operado com Tempo de Detenção Hidráulico (TDH) de 16 horas e ciclo de aeração intermitente de 2h com aeração e 1h sem aeração. As análises dos parâmetros.físico-químicos (pH, alcalinidade, DQO e nitrogênio) foram feitas no afluente e efluente e seguiram a metodologia descrita no Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. Para as análises microbiológicas foram coletadas amostras de Material Suporte (MS), efluente (EF) e lodo (LD) nas duas fases de funcionamento do reator para determinação da concentração de BOA, BON e desnitrificantes utilizando a técnica de número Mais Provável (NMP) e de bactérias heterotróficas utilizando a técnica de contagem padrão em placas. Avaliando a remoção de matéria orgânica na fase AIS obteve-se 87% de eficiência e na fase AIC 92%. .Considerando os valores médios de remoção de nitrogênio as duas fases foram bem semelhantes. Após a analise dos resultados conclui-se que o sistema operado com recirculação apresentou melhor desempenho quanto a remoção de matéria orgânica e crescimento das bactérias, com exceção das BOA.