El tratamiento de aguas residuales en fotobiorreactores operados con microalgas es una alternativa viable y eficiente para la remoción de contaminantes orgánicos e inorgánicos, así como la generación de productos de alto valor como las proteínas, carotenoides, pigmentos, ácidos grasos entre otros. La presente investigación tuvo como objetivo evaluar la remoción de contaminantes orgánicos y nutrientes en aguas residuales de origen avícolas durante el crecimiento de N. oculata. Los ensayos de crecimiento y remoción de contaminantes fueron desarrollados durante 21 días con una evaluación constante de fósforo total, nitrógeno total Kjeldahl, DQO total, DQO soluble, densidad celular, sólidos totales, sólidos totales volátiles, sólidos suspendidos totales, pH y biomasa. Antes de los ensayos, se sometió el agua residual avícola a un tratamiento térmico a 80 °C durante 1 hora, después, se caracterizó fisicoquímica y microbiológicamente. También se establecieron las condiciones de crecimiento y propagación de la microalga en el medio sintético Guillard´s F/2. Los fotobiorreactores fueron operados en modo batch con concentraciones de inóculo de 5, 15 y 25% v/v. Finalmente los resultados mostraron que las muestras sin tratamiento eliminaron cerca del 94 % de la DQO soluble. Con un inóculo de 25 % v/v, el modelo de Gompertz obtuvo (μ_(max )=0.557 días-1 y λ = 3.14 días) y una calidad de biomasa superior (37.33 % de proteínas, 15.78 g/L de lípidos y 4.20 g/L de carbs), de igual forma las muestras con tratamiento lograron una remoción de la DQO soluble cercana al 93 % y el modelo de Gompertz se ajustó mejor al inóculo de 5 % v/v con una (μ_(max )=0.281 días-1 y λ = 1.89 días). No obstante, el inóculo de 25 % v/v produjo una mejor calidad de biomasa (42.39 % de proteínas, 24.38 g/L de lípidos y 4.66 g/L de carbs). Por lo tanto, las muestras con tratamiento térmico lograron mejor afinidad al proceso.