Se examinaron las tasas de eliminación de sustancias orgánicas y nutrientes en aguas residuales municipales mediante un proceso anaeróbico/anóxico/tóxico (A2O) a escala de laboratorio modificado con medios de fibra de polipropileno en diferentes condiciones operativas. El sistema demostró un excelente rendimiento con las tasas de eliminación de la demanda química de oxígeno (DQO), el nitrógeno total (TN) y el fósforo total (TP) que oscilan entre el 91% y el 98%, entre el 48% y el 63%, y entre el 56% y el 71%, respectivamente. Nuestro sistema fue superior a los reportados anteriormente basados en reactores de biopelícula más complejos, particularmente desde el punto de vista económico. En nuestro sistema se produjo una reducción considerable de la DQO (55%-68%) incluso en el reactor anaeróbico. Las tasas de eliminación de DQO y nutrientes mostraron una ligera tendencia a la baja con una mayor tasa de carga orgánica (OLR) (0,5 a 2,2 kg DQO m(-3) día(-1)) o con un menor tiempo de retención hidráulica (HRT). Los resultados pueden atribuirse a la competencia entre las bacterias nitrificantes y las heterótrofas y/o al tiempo insuficiente de absorción biológica. Se espera que la aplicación de medios de polipropileno de fibra a un proceso convencional de A2O pueda mejorar significativamente la eficacia del tratamiento de orgánicos y nutrientes como una estrategia rentable.