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El tratamiento biológico de aguas residuales domésticas mediante un biodigestor se ha caracterizado por ser un proceso anaerobio, mostrando eficiencia en la reducción de contaminantes de un cuerpo de agua tales como la materia orgánica, parámetro de mayor proporción en este tipo de aguas. La presente investigación tiene como objetivo evaluar la eficiencia en la remoción de los parámetros fisicoquímicos y microbiológicos en las aguas residuales domésticas de la asociación de vivienda “Villa los Sauces”, mediante la aplicación de un biodigestor a escala piloto en la zona de la Mansión de la Universidad Peruana Unión. El biodigestor fue construido con un bidón de plástico PET y sus accesorios de material PVC, con una capacidad de 20 litros (0.02 m3). Su funcionamiento comenzó con un tiempo de retención hidráulico (TRH) de 4 días, luego su operación se mantuvo con un caudal de flujo continuo de 0,0025 m³/h. Los resultados de los análisis del influente fueron: fisicoquímicos: pH 6.9; turbiedad 373 UNT; conductividad eléctrica (CE) 1526 μS/cm; temperatura 25.2°C; Sólidos totales disueltos (TDS) 690 mg/L; oxígeno disuelto (OD) 0.54 mg/l; salinidad 0.7, DBO₅ 149.7 mg/L. Además los Microbiológicos: Coliformes Totales (>1600 NMP/100ml), Coliformes  Fecales  (>1600  NMP/100 ml),  E.  Coli  (>1600  NMP/100 ml). Por otro lado, los resultados del efluente son Fisicoquímico: pH 7.8, Turbiedad 128 UNT, CE. 1540 μS/cm; Temperatura 22.3 °C; TDS 760 mg/l; OD 4.31 mg/l; Salinidad 0.8 Y DBO₅ 37 mg/L; Los resultados microbiológicos de Coliformes totales, termotolerantes y EC presentaron (426.4 NMP/100 ml). Los resultados del Efluente se comparó con el D.S. N° 004-2017-MINAM categoría 3: D1 y los LMP del D.S. N° 003-2010-MINAM, para ver la eficiencia de remoción del Biodigestor. El tratamiento presentó una eficiencia de 57.% en la depuración de contaminantes, demostrando que este sistema es una alternativa sostenible con el ambiente.