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O lixiviado de aterro sanitário (LAS) é um resíduo com elevada carga de poluentes recalcitrantes, altos níveis de nitrogênio amoniacal, sólidos, metais pesados, fósforo e baixa relação DBO5/DQO. O presente estudo foi desenvolvido em sistemas alimentados em regime de batelada. O lixiviado foi coletado no Aterro Sanitário Metropolitano de João Pessoa (ASMJP-PB) e apresentou concentração média de 2514 mg.L-1 de N-amoniacal. A Cepa de Chlorella sp. foi isolada do lixiviado. O sistema constituiu-se de 7 biorreatores alimentados com lixiviado in natura diluído em água destilada em diferentes percentuais (10, 20, 30, 40, 50 e 100%), tendo Meio Basal de Bolds (MBB) como controle positivo. Cada biorreator foi alimentado com 500mL de substrato e 10 mL de cultivo de Chlorella sp. em fase estacionária, densidade celular de 5,47×104 cel.mL-1, TDH de 336h com amostragens de 50 mL a cada 48h para avaliação do pH, oxigênio dissolvido, turbidez, nitrogênio amoniacal e contagem de células. As análises foram conduzidas em duplicata. A estatística dos dados foi realizada por meio de um planejamento full fatorial de três níveis Box-Behnken 3(2-0) design (BBD) combinado com a metodologia de superfície de resposta e (ANOVA), por meio dos softwares Microsoft Excel 2013, Statistic 8,0 e Minitab 17. Foi registrado crescimento celular em todos os tratamentos, com remoções de N- amoniacal variando entre 6 e 44%, e incrementos celulares variando entre 27 e 178% até 96h de monitoração. Os resultados deste estudo são indicativos de que a Chlorella sp. consegue crescer em lixiviado, podendo ser aplicada na fitorremediação de LAS.