El sector vinícola representa una de las industrias agrícolas más importantes en los países mediterráneos. Los procesos de producción de vino generan una gran cantidad de residuos y aguas residuales que deben ser tratados antes de su liberación al medio ambiente. Entre estos residuos, las lías de vino, definidas como el material viscoso que se asienta en el fondo de los fermentadores, representan aproximadamente el 13% de la producción total de vino. Las lías de vino no tienen aplicaciones dentro de un enfoque de economía circular, debido a su bajo valor; el etanol y el ácido tartárico son los únicos compuestos recuperados, mientras que el resto generalmente no se valoriza. El objetivo de este estudio es explorar el posible cultivo de microalgas en una fracción líquida de lías de vino en una prueba por lotes a diferentes diluciones de sustrato/inóculo. Los resultados destacaron que pueden crecer en lías de vino en diluciones de 1:10 y 1:5, pero se observa un consorcio espontáneo de levaduras y microalgas (producción de biomasa de 2 g/l). Se detectó un alto almacenamiento de lípidos y proteínas en el consorcio de levaduras y microalgas (34.56 +/- 13.70% y 39.73 +/- 4.49%, respectivamente), asociado con una alta eliminación de sCOD y polifenoles (99.95 +/- 0.01% y 92.31 +/- 0.02%, respectivamente), lo que fomenta el tratamiento biológico de las lías de vino.