El tratamiento de aguas residuales con procesos biológicos, tales como la digestión anaerobia, es una solución viable al vertimiento de los residuales líquidos con diferentes niveles de contaminación química y biológica, además de la generación de un producto altamente valioso desde el punto de vista energético, el biogás. En este trabajo se presenta la modelación y simulación matemática de una tecnología para el tratamiento de aguas residuales de una planta productora de levadura forrajera para alimento animal. Los estudios fueron realizados a escalas de laboratorio y de planta piloto. El análisis matemático de los datos experimentales con el software Table Curve 2D, permitió la selección de una ecuación de naturaleza exponencial que ajusta satisfactoriamente al tratamiento de una población mixta de microorganismos, con un crecimiento celular máximo en 0,625 d-1 y un error estimado de 24 mg/L y 71,91 mg/L para ambas escalas, donde se instalaron dos reactores tubulares en serie. La simulación ejecutada con el paquete matemático ISIM proyectó el dimensionamiento de los reactores para ambas etapas. El diámetro calculado fue de 0,0661 m y 0,63 m, mientras que las alturas fueron de 2,56 m y 4,96 m en la experiencia de laboratorio y planta piloto respectivamente. Estos resultados son de máximo interés para el diseño de una instalación a escala superior.