Observació de l'activitat microbiana
Els microorganismes formen una comunitat mixta, i el seu creixement es divideix en quatre fases (fase estacionària, fase logarítmica, fase quiescent i fase de senescència).
En determinades condicions, els protozous poden secretar una substància gelatinosa i formar una membrana per envoltar el cos del protozou, formant un quist. La majoria dels quists protegeixen el cos del protozou de factors ambientals adversos (com la temperatura inadequada, els canvis de pH, l'escassetat d'aliments, etc.).
Quan l'entorn millora, el cos del protozou pot recuperar la seva vitalitat i sortir del quist. De la mateixa manera, els flagels dels flagel·lats desapareixen en condicions desfavorables i tornen a créixer quan les condicions són adequades.
Quan l'oxigen dissolt al dipòsit d'aireació cau per sota d'1 mg/L, Vorticella mostra un comportament anormal; els seus vacúols contràctils s'inflen significativament, amb una bombolla de gas que sobresurt de la punta, i el protozou mor ràpidament.
Quan el valor del pH canvia sobtadament més enllà del rang normal, la Vorticella es torna inactiva, els seus anells ciliars deixen de bategar i el cos del protozou es redueix en un grup.
Tot i que es va observar un gran nombre de Vorticella, la presència de cossos marcits o deformats, tiges caudals despreses i fins i tot formes cilíndriques indica condicions ambientals pobres, que reflecteixen una disminució de l'activitat bacteriana i un efecte deteriorant del tractament d'aigües residuals.
Si no es prenen mesures oportunes, la Vorticella continuarà creixent i, finalment, morirà, interrompent el procés operatiu.
Observació dels canvis en els tipus i quantitats de microorganismes
Un nombre més elevat de bacteris indica una capacitat més forta de descompondre la matèria orgànica. Alguns exemples inclouen flagel·lats animals, amebes i ciliats.
En general, hi ha una correlació lineal entre el nombre de ciliats al tanc d'aireació i les taxes d'eliminació de DBO5 i DQO de l'efluent. Quan els ciliats representen aproximadament el 65% de tots els protozous, la taxa d'eliminació de DQO és del 89% al 96% i la taxa d'eliminació de DBO5 és del 87% al 94%.
Quan el nombre de ciliats al dipòsit d'aireació és molt elevat (absolutament dominant entre els protozous), indica una bona formació de fangs activats i un efecte de tractament òptim.
Un augment dels flagel·lats i una disminució dels ciliats indiquen una disminució de l'activitat dels fangs activats i de l'eficiència del tractament.
A més, altres animals aquàtics, com els rotífers, prefereixen l'aigua neta. La seva presència al dipòsit d'aireació suggereix una bona eficiència del tractament, però un nombre excessiu i una sola espècie també indiquen una eficàcia reduïda.
Una gran afluència de rotífers indica l'envelliment del fang activat, donant com a resultat una estructura solta i la flotació del fang, deteriorant encara més l'eficiència del tractament.
Durant un augment d'aigües residuals tòxiques, el nombre de Vorticella disminuirà significativament, amb només uns quants ciliats inactius, com ara *Cyclophorus*.
Observació de l'activitat metabòlica de poblacions microbianes
Els protozous es reprodueixen de manera asexual i sexual.
En condicions ambientals favorables (nutrients, temperatura, oxigen, etc.), els protozous participen en una reproducció asexual contínua. La presència de reproducció sexual (conjugació) sovint indica un deteriorament de les condicions ambientals o que la població es troba en una etapa senescent.
Per tant, quan els ciliats presenten poca activitat, els vòrtexs tenen discos bucals retraïts, grans vacúols contràctils, vacúols citoplasmàtics, deformitats, conjugació o la formació de nombrosos esporangis, encara que el nombre d'insectes sigui gran, indica que el tractament és ineficaç.
