Osservazione dell'attività microbica
I microrganismi formano una comunità mista e la loro crescita è divisa in quattro fasi (fase stazionaria, fase logaritmica, fase quiescente e fase di senescenza).
In determinate condizioni, i protozoi possono secernere una sostanza gelatinosa e formare una membrana che circonda il corpo del protozoo, formando una cisti. La maggior parte delle cisti protegge il corpo del protozoo da fattori ambientali avversi (come temperatura inadeguata, variazioni di pH, carenza di cibo, ecc.).
Quando l’ambiente migliora, il corpo del protozoo può ritrovare la sua vitalità ed emergere dalla cisti. Allo stesso modo, i flagelli dei flagellati scompaiono in condizioni sfavorevoli e ricrescono quando le condizioni sono adatte.
Quando l'ossigeno disciolto nel serbatoio di aerazione scende al di sotto di 1 mg/L, i Vorticella mostrano un comportamento anomalo; i loro vacuoli contrattili si gonfiano notevolmente, con una bolla di gas che sporge dalla punta, e il protozoo muore rapidamente.
Quando il valore del pH cambia improvvisamente oltre il range normale, i Vorticelle diventano inattivi, i loro anelli ciliari smettono di battere e il corpo del protozoo si restringe in un ammasso.
Sebbene sia stato osservato un gran numero di Vorticelle, la presenza di corpi avvizziti o deformati, gambi caudali distaccati e persino forme cilindriche indica cattive condizioni ambientali, riflettendo il declino dell'attività batterica e un deterioramento dell'effetto del trattamento delle acque reflue.
Se non vengono prese misure tempestive, la Vorticella continuerà a crescere più a lungo e alla fine morirà, interrompendo il processo operativo.
Osservare i cambiamenti nei tipi e nelle quantità di microrganismi
Un numero maggiore di batteri indica una maggiore capacità di decomporre la materia organica. Gli esempi includono flagellati animali, amebe e ciliati.
In generale, esiste una correlazione lineare tra il numero di ciliati nel serbatoio di aerazione e i tassi di rimozione di BOD5 e COD dell'effluente. Quando i ciliati rappresentano circa il 65% di tutti i protozoi, il tasso di rimozione del COD è dell’89%–96% e il tasso di rimozione del BOD5 è dell’87%–94%.
Quando il numero di ciliati nella vasca di aerazione è molto elevato (assolutamente dominante tra i protozoi), indica una buona formazione di fanghi attivi e un effetto di trattamento ottimale.
Un aumento dei flagellati e una diminuzione dei ciliati indicano un declino dell'attività dei fanghi attivi e dell'efficienza del trattamento.
Inoltre, altri animali acquatici, come i rotiferi, preferiscono l'acqua pulita. La loro presenza nella vasca di aerazione suggerisce una buona efficienza del trattamento, ma un numero eccessivo e una singola specie indicano anche una ridotta efficacia.
Un grande afflusso di rotiferi indica l'invecchiamento dei fanghi attivi, con conseguente struttura sciolta e fanghi galleggianti, deteriorando ulteriormente l'efficienza del trattamento.
Durante un'ondata di acque reflue tossiche, il numero di Vorticella diminuirà in modo significativo, con la comparsa solo di pochi ciliati inattivi, come il *Cyclophorus*.
Osservazione dell'attività metabolica delle popolazioni microbiche
I protozoi si riproducono asessualmente e sessualmente.
In condizioni ambientali favorevoli (nutrienti, temperatura, ossigeno, ecc.), i protozoi si impegnano in una continua riproduzione asessuata. La presenza della riproduzione sessuale (coniugazione) indica spesso un peggioramento delle condizioni ambientali o che la popolazione è in uno stadio senescente.
Pertanto, quando i ciliati mostrano scarsa attività, vortici con dischi orali retratti, grandi vacuoli contrattili, vacuoli citoplasmatici, deformità, coniugazione o formazione di numerosi sporangi, anche se il numero di insetti è elevato, indica che il trattamento è inefficace.
