La desinfección es un tratamiento que permite reutilizar el agua residual, el cual nos permite asegurar la calidad microbiológica del agua. Sin embargo, la exposición constante de microorganismos patógenos a la cloración ha provocado su resistencia y adaptación, por tanto, se pueden encontrar presentes en los efluentes de las plantas de tratamiento de las aguas residuales (PTAR), esto implica un riesgo a la salud humana y daño a los ecosistemas. El alcance del presente trabajo incluye el muestreo y caracterización del efluente de una PTAR y a partir de este, el aislamiento, caracterización e identificación de cepas con resistencia a la cloración. Dichas cepas fueron sometidas a tratamientos de desinfección, mediante el empleo de hipoclorito de sodio (NaClO) y ácido peracético (PAA). Con estos resultados se obtuvieron los modelos cinéticos que describen su inactivación. Por último, las cepas que presentaron la formación de endosporas fueron sometidas a un proceso de desinfección secuencial, en el cual se empleó NaClO seguido de PAA. A partir de la remoción de endosporas tanto con el tratamiento convencional como el secuencial, se obtuvieron los valores sinérgicos con el fin de evaluar la eficiencia de este último tratamiento. Las cepas aisladas consideradas como resistentes a la cloración pertenecen a las especies de Staphylococcus pasteuri, Klebsiella pneumoniae, Bacillus licheniformis, Bacillus atrophaeus, Bacillus amyloliquefaciens spp. plantarum, Bacillus amyloliquefaciens y Bacillus subtilis. Las cinéticas de desinfección con NaClO y PAA mostraron la inactivación completa de S. pasteuri. La cepa de K. pneumoniae resultó ser más resistente al PAA que al NaClO, contrario a la inactivación de las endosporas de B. subtilis. Las curvas de inactivación obtenidas mostraron una tendencia cóncava y lineal con efecto de cola, las cuales se describen con el modelo de Weibull y Geeraerd, respectivamente. Las cinéticas de desinfección de endosporas de diversas especies de Bacillus demuestran que el PAA es un desinfectante alterno a la cloración. Además, el aumento en la concentración de NaClO y PAA mejora la inactivación de dichas estructuras de resistencia. El modelo que mejor se ajusta a las cinéticas de desinfección de endosporas fue el de Geeraerd, con lo que se demuestra que existen endosporas que resisten el efecto de ambos desinfectantes. El proceso de desinfección secuencial resultó en valores sinérgicos negativos, aunque mostró un aumento en las inactivaciones respecto a un tratamiento convencional. Este incremento indica que el proceso puede ser una alternativa para la eliminación de bacterias remanentes que se encuentran después de un tratamiento de cloración en las PTAR.