Los residuos del molino de oliva se han valorizado mediante modificación química con aminas para mejorar su capacidad de adsorción y ser utilizados como un bioadsorbente de bajo costo para la eliminación de nitratos. Se utilizó el método Taguchi para optimizar el proceso. Al realizar un análisis de tres factores con tres niveles, fue posible reducir significativamente el número de experimentos a realizar y obtener las mejores condiciones de trabajo. Los resultados del método Taguchi mostraron que la mayor capacidad de adsorción fue de 110 mg·g con una dosis de biomasa funcionalizada de 1 g·L utilizando una concentración inicial de nitrato de 500 mg·L. Se utilizaron microscopía electrónica de barrido de emisión de campo (FESEM) y espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) para caracterizar la morfología de la superficie y estudiar los cambios químicos que ocurrieron en la biomasa. Para las mejores condiciones del enfoque Taguchi, se analizaron los aspectos cinéticos y de equilibrio del proceso de adsorción. Las isotermas de adsorción obtenidas se ajustaron con éxito a los modelos de Freundlich (R = 0.98) y Langmuir (R = 0.97). Se estudiaron las cinéticas del proceso y los datos obtenidos se ajustaron muy bien al modelo de pseudo-segundo orden (R = 0.99). Los valores de adsorción obtenidos sugieren que es un bioadsorbente con un gran potencial para la retención de nitratos en soluciones acuosas.