微生物の活動を観察する
微生物は混合群落を形成しており、その増殖は4つの段階（定常期、対数期、静止期、老化期）に分かれています。
特定の条件下では、原生動物はゼラチン状物質を分泌し、原虫の体を取り囲む膜を形成し、嚢胞を形成します。ほとんどの嚢胞は、有害な環境要因（不適切な温度、pH 変化、食糧不足など）から原虫の体を保護します。
環境が改善すると、原虫の体は活力を取り戻し、嚢胞から出てきます。同様に、鞭毛虫の鞭毛は、不利な条件下では消滅し、条件が適切になると再び成長します。
曝気槽内の溶存酸素が 1 mg/L を下回ると、ツリガネムシは異常な行動を示します。収縮性の液胞は著しく膨張し、先端から気泡が突き出て、原生動物はすぐに死にます。
pH値が正常範囲を超えて突然変化すると、ツリガネムシは活動を停止し、毛様体輪の鼓動が止まり、原虫の体が縮んで塊になります。
多数のツリガネムシが観察されましたが、枯れたり変形した体、切り離された尾柄、さらには円筒形の形状が存在することは、細菌の活動の低下と廃水処理効果の低下を反映して、劣悪な環境条件を示しています。
タイムリーな対策が講じられないと、ツリガネムシはさらに長く成長し、最終的には枯れてしまい、作業プロセスが混乱します。
微生物の種類や量の変化を観察する
細菌の数が多いほど、有機物を分解する能力が強いことを示します。例としては、動物の鞭毛虫、アメーバ、繊毛虫などが挙げられます。
一般に、曝気タンク内の繊毛虫の数と排水の BOD5 および COD 除去率の間には直線的な相関関係があります。繊毛虫が全原生動物の約65%を占める場合、COD除去率は89%～96%、BOD5除去率は87%～94%となります。
曝気タンク内の繊毛虫の数が非常に多い (原生動物の中で絶対的に優勢である) 場合、活性汚泥の形成が良好で、最適な処理効果が得られていることを示します。
鞭毛虫の急増と繊毛虫の減少は、活性汚泥の活性と処理効率の低下を示しています。
さらに、ワムシなどの他の水生動物はきれいな水を好みます。曝気タンク内にそれらが存在することは、処理効率が良いことを示唆していますが、過剰な数や単一の種は、効果が低下していることも示しています。
ワムシの大量流入は活性汚泥の老化を示しており、構造が緩んで汚泥が浮遊し、処理効率がさらに低下します。
有毒廃水が急増すると、ツリガネムシの数は大幅に減少し、*Cyclophorus* などの不活性な繊毛虫が少数だけ出現します。
微生物集団の代謝活動の観察
原生動物は無性生殖と有性生殖を行います。
好ましい環境条件（栄養素、温度、酸素など）の下では、原生動物は継続的に無性生殖を行います。有性生殖 (接合) の存在は、多くの場合、環境条件の悪化、または人口が老化段階にあることを示します。
したがって、繊毛虫の活動が低下している場合、渦巻きによる口腔円板の収縮、大きな収縮性空胞、細胞質空胞、変形、接合、または多数の胞子嚢の形成がある場合は、たとえ昆虫の数が多くても、治療が無効であることを示します。