La presente invención se refiere a un sistema de digestión anaerobia de dos fases para el tratamiento de aguas residuales que comprende conectados hidráulicamente un tanque de homogenización, uno o más biodigestores acidogénicos en paralelo, uno o más dispositivos hidráulicos de control de caudal, un tanque de recirculación por medio de una electrobomba de agua que se conecta al tanque de homogenización, uno o más biodigestores metanogénicos en paralelo conectados con los biodigestores acidogénicos a través de uno o más dispositivos hidráulicos de control de caudal. El biodigestor metanogénico comprende medios de agitación hidráulica con electrobombas que recircula los lodos al interior del biodigestor. Además se conectan al biodigestor metanogénicos un reservorio de biol, un lecho de secado y unas líneas de biogás para su recolección. El sistema de digestión anaerobia de dos fases para el tratamiento de aguas residuales permite menos gastos energéticos por el empleo de unos o más dispositivos hidráulicos de control de caudal que garantiza en forma continua el tiempo de retención hidráulica en el biodigestor acidogénico y etanogénico sin la necesidad de una alimentación intermitente con uso de electrobombas.