O objetivo desta pesquisa foi avaliar o desempenho na remoção de nitrogênio em sistemas de wetlands de fluxo vertical para o tratamento de efluente doméstico bruto (sistema francês), com o aporte da biologia molecular para a compreensão dos processos. o estudo foi realizado na frança ao longo de 16 meses. dois filtros pilotos com superfície de 2m² cada foram testados e operados com um ciclo de alimentação intermitente (2,5 dias e carga hidráulica aplicada de 0,23 m/d) e um ciclo de repouso (4,5 dias). uma camada de saturação foi criada no fundo do filtro a fim de propiciar condições para a desnitrificação subsequente à nitrificação. duas profundidades de saturação foram testadas: 25 cm e 15 cm. o monitoramento incluiu parâmetros físico-químicos (sst, dqo dissolvida, n-nh4+, ntk e n-no3-), bem como, medições contínuas (eh, o2, °c e comportamento hidráulico). as análises estatísticas demostraram que o melhor desempenho de remoção para os parâmetros analisados ocorreu quando os filtros operaram com 25 cm de saturação (com tdh teórico de 6,66 h). os resultados de todos os parâmetros avaliados demonstraram variações no desempenho do sistema, além de indicar que melhorias no projeto ou adição de um estágio de tratamento posterior são necessárias para que seja possível a remoção completa do nitrogênio. levando em consideração que cada filtro piloto representa um único filtro do primeiro estágio do sistema francês, as eficiências de remoção (nitrificação de 57% e desnitrificação de 85%) foram consideradas satisfatórias. em relação à verificação do perfil microbiano, três filtros em escala piloto e quatro estações em escala real foram testados. para todos os sistemas avaliados não houve diferença estatística em relação aos diferentes pontos de coletas, demostrando uma boa e homogênea repartição do afluente na superfície dos filtros. uma maior quantidade (n° cópias gene/g pellet) de bactérias nitrificantes foi observada no período de inverno, o que retrata um efeito temporal, visto que as bactérias nitrificantes possuem crescimento lento. através do sequenciamento, foi observado para ambos os filtros a presença dos gêneros nitrosonomas, nitrosospira e nitrospira, sendo dominantes as bactérias oxidantes de amônia (aob). os filtros pilotos apresentaram diferença significativa (p: 0,001) para a variável estação do ano. todas as estações em escala real apresentaram resultados semelhantes. dentre as profundidades testadas, a maior quantidade de aob foi observada em 30 cm. esse resultado demonstra que a camada de matéria orgânica depositada na superfície tem papel importante na estrutura do perfil microbiano. o ciclo de alimentação/repouso avaliado apresentou um aumento quantitativo e qualitativo na comunidade bacteriana nos dias de alimentação e decaimento nos dias de repouso, o que demonstra a dinâmica de crescimento das bactérias. esse resultado pode indicar que um período de repouso utilizado no sistema francês de no máximo sete dias é suficiente para impedir que haja decaimento excessivo da comunidade bacteriana, otimizando, assim, a eficiência do tratamento.