En México, los lodos residuales son caracterizados por altas concentraciones de compuestos orgánicos y microorganismos patógenos. El presente estudio propone el desarrollo y comparación del proceso de digestión anaerobia mejorada con un pre-tratamiento térmico denominada Pre-AD y con un post-tratamiento térmico denominada Post-AD para el tratamiento de lodos residuales. Adicionalmente, son mostrados los coeficientes cinéticos de un modelo matemático desarrollado para la inactivación térmica de coliformes fecales, Salmonella spp. y huevos de helmintos. En las pruebas por lotes de Post-AD, se determinó un periodo de 27 d para la reducción del 38\% de los sólidos volátiles con una carga volumétrica aplicada (CVA) de 0.65 kg SV m^-3d^-3. Cuando el proceso Pre-AD fue evaluado por lotes, 13 d de tratamiento fueron suficientes para cumplir con el criterio de estabilización, con una CVA 1.25 kg SV m^-3d^-3. En las pruebas de operación semi-continua, el proceso Pre-AD pudo ser operado con una CVA de 3 kg SV m^-3d^-3, mientras que el proceso Post-AD sólo alcanzó una CVA máxima de 1.5 kg SV m^-3d^-3. Las bacterias y huevos de helmintos fueron inactivados a 70 ºC durante 1 h y 80 ºC a 2 h, respectivamente.