La digestión anaerobia es un método prometedor de valorización de residuos orgánicos, particularmente para los residuos de acuicultura, que ha experimentado una alta tasa de crecimiento en los últimos años. La literatura contiene modelos matemáticos predictivos que han sido desarrollados por varios autores, permitiendo la predicción de la composición de la producción de biogás a partir de residuos orgánicos. En general, la expresión cinética de Monod es la base para describir las tasas de reacción enzimática para la digestión anaerobia. En este trabajo, se tienen en cuenta varios parámetros, como la temperatura, la inhibición del crecimiento celular y otros parámetros operativos, y se aplican sistemas de ecuaciones diferenciales que acoplan la cinética y la estequiometría para las bio-reacciones con el fin de describir mejor la dinámica. Debido al alto número de parámetros iniciales que deben definirse para el digestor anaerobio, el uso de este modelo requiere recursos significativos y un largo tiempo de cálculo. Por esta razón, se aplica un análisis de sensibilidad global (ASG) a este modelo predictivo basado en el método del índice de Sobol, con el fin de identificar los parámetros clave más influyentes y las interacciones entre ellos. Para la digestión de residuos de pescado, se observa que los parámetros clave que influyen en la producción de metano son la concentración de lípidos de los residuos, la temperatura y el tiempo de retención hidráulica (TRH).