Las vinazas por sus características pueden representar medio de cultivo para el crecimiento de microalgas. Se estudió el crecimiento de la especie de microalga Chlorella sp. empleando las vinazas procedentes de la Unidad Empresarial de Base “Derivados Paraíso”. Esta corriente se caracterizó y se determinaron sus principales componentes, destacándose por su contenido de minerales como K en un 8,54%, Ca en un 6,07% y en menor medida Mg con 1,91%, además de la carga contaminante expresada en valores de DQO y DBO5 con valores de 31 919,6 y 19 151,76 mg/l respectivamente. Se propuso un diseño. Placket-Bürman considerándose dos variables falsas y como reales concentración de vinaza, pH del medio, aireación y tiempo de crecimiento, así como parámetros de respuesta el peso seco total y la remoción de la carga contaminante. La mayor productividad alcanzada fue de 5,0864 mg y se alcanzó en condiciones de concentración de vinaza 100%, pH ocho, aireación y tiempo de crecimiento de siete días. Los modelos para peso seco se obtienen para un 85% de confiabilidad y solamente influyen la concentración de vinaza y la aireación en sus máximos valores, siendo la concentración la de mayor significación. De igual forma estos parámetros son los significativos en la remoción de DQO y DBO5, pero se alcanzan para 80% de confiabilidad. Para las mejores condiciones alcanzadas a escala de laboratorio se propuso una planta de crecimiento de microalgas en vinazas unida a una planta para la obtención de biodiesel de tercera generación, analizándose diferentes alternativas para la mayor rentabilidad de las mismas.