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A presente pesquisa objetivou verificar o potencial de produção de biocombustível e capacidade de biorremediação das microalgas Chlorella vulgaris, Scenedesmus acuminatus e Dunaliella tertiolecta BUTCHER cultivadas em efluente doméstico tratado por Reator Anaeróbio de Fluxo Ascendente (UASB). Foram realizados cultivos com variação de exposição luminosa e pH; posteriormente, fez-se suplementação com efluente de reator UASB. Constatou-se melhor desenvolvimento celular em meios alcalinos e com elevada exposição à luz, porém não houve diferença significativa em termos de produtividade de biomassa. Nos cultivos suplementados, a C. vulgaris obteve remoção de 62,95% de DQO, teor de lipídios de 18,14% e maior produtividade média. A S. acuminatus promoveu remoção de 32,80% de DQO e teor lipídico de 10,42%. Por seu turno, a D. tertiolecta BUTCHER evidenciou inadaptabilidade ao meio. Em relação ao potencial de biorremediação, não foi verificada diferença significativa entre as espécies.