O tempo requerido para a formação e maturação de grânulos em reatores operados em bateladas sequenciais (rbs), que pode levar mais que 200 dias, é um dos principais desafios deste processo de tratamento. frente a este contexto, o presente trabalho teve como objetivo favorecer a agregação de lodo biológico e promover a estabilização de grânulos aeróbios em um rbs, para o tratamento de esgoto sanitário. foram estudados como aditivos: alginato (ca e na), esferas de alginato e nanopartículas de magnetita (np-magnetita). o delineamento metodológico foi dividido em três etapas. etapa i: síntese e caracterização de esferas de alginato e np-magnetita; etapa ii: determinação das dosagens ótimas, em teste de jarros, em duas configurações, ensaio 1(e1): 5 min a 120 rpm e 15 min a 40 rpm; ensaio 2 (e2): 4 horas a 120 rpm; etapa iii: aplicação da melhor dosagem de np-magnetita em um reator piloto, acompanhando o processo de granulação e monitoramento da eficiência de tratamento. na etapa i, foram obtidas np-magnetita com tamanho médio de 5,5 nm e esferas de alginato com tamanho médio de 2 mm. na etapa ii, foi estabelecida a concentração ideal de alginato de ca de 400 mg l-1 para e1 e e2. para o alginato de na, a concentração ideal foi de 400 mg l-1 para o e1 e 500 mg l-1 para o e2. para as esferas alginato obteve-se a concentração de 500 mg l-1 nas duas configurações. para as np-magnetita a melhor concentração foi a de 75 mg l-1 para e1 e e2. na etapa iii, após 6 dias de aplicação das np-magnetita no reator, obteve-se ivl30 de aproximadamente 85 ml g-1. com 56 dias de operação, a biomassa apresentava as características: ivl30 de 48 ml g-1, 43% dos grânulos com diâmetro > 212 ¿m e densidade de 34,50 g l-1. com a desintegração dos grânulos repetiu-se a dosagem das np-magnetita, obtendo uma redução de 58% no ivl30 e um aumento de 157% na densidade, após 7 dias da aplicação. as np-magnetita alteraram a composição bacteriana da biomassa, favorecendo as famílias alcaligenaceae (39,78%) e comamonadaceae (10,20%). ao longo do período de estudo do reator, observou-se em média remoção de dbo, nh4+-n e fósforo de 72%, 57% e 64%, respectivamente. em conclusão, os aditivos contribuíram para a agregação do lodo biológico. as np-magnetita aceleraram o processo de granulação e contribuíram para a manutenção e estabilidade dos grânulos no reator.