O sistema de tratamento de esgoto em escala de bancada utilizado neste estudo é composto por reatores de leito fixo: filtro anaeróbio (FA) seguido por biofiltro aeróbio submerso (BAS) e decantador (DEC). O esgoto sanitário empregado é proveniente de uma região da UNICAMP (Campinas, SP), onde estão situados hospital, bancos, restaurantes, uma creche e uma escola, na qual circulam aproximadamente 10 mil pessoas diariamente. No período de outubro de 2009 a março de 2010 foram realizadas análises para caracterização da microfauna do BAS (3 vezes por semana). Para isto foram colhidas amostras de 5,0 mL do material presente no BAS. A análise qualitativa foi realizada com uma gota do material entre lâmina e lamínula e observação em microscópio ótico. Os micrometazoários e os protozoários foram identificados conforme as características morfológicas descritas por Bick (1972), Berk& Gunderson (1993) e Patterson (1996). A análise quantitativa foi realizada em câmara de Sedgwick-Rafter utilizando microscópio ótico (CETESB, 2009). As análises físico-químicas realizadas incluíram: pH, alcalinidade, ácidos orgânicos voláteis (AOV), DBO - demanda bioquímica de oxigênio, DQO - demanda química de oxigênio, NH₃ - nitrogênio amoniacal, IVL - índice volumétrico do lodo.

Os ciliados livre natantes (CLN) apresentaram freqüência de 100% e densidade média de 907 indivíduos/mL; rotíferos: 92% e 5075/mL; ciliados predadores de flocos (CPF): 89% e 853/mL; ciliados fixos (CF): 32% e 509/mL; flagelados: 54% e 214/mL; nematóides: 24% e 47/mL e as amebas: 3% e 5/mL. Os rotíferos apresentaram abundância média relativa de 66,7%, seguido pelos CLN com 11,9%, CPF com 11,2%, CF com 6,7%, flagelados com 2,8% e nematóides com 0,62%. As condições operacionais do BAS foram: TDH de 6,5h (total do sistema 18,5 horas); pH = 7,7±0,1; temperatura de 25±1°C; OD = 2,1±0,3mg O₂ L^-1. O mesmo apresentou elevada remoção de matéria orgânica carbonácea (DQO com remoção total de 93±3%, DBO com 99±1% e SST com 97±2%). A análise de correlação de Spearman (Bioestat 2,0, p<0,05) indicou: correlação positiva entre os CLN (rs 0,81), CPF (0,73), rotíferos (0,76) e a remoção total de DQO;  densidade de flagelados inversamente proporcional à DQO do BAS (-0,34) e a concentração de NH₃ no BAS (-0,31); densidade de rotíferos (-0,33) e flagelados (-0,56) inversamente proporcional ao pH; correlação negativa entre os CLN (-0,53), flagelados (-0,65), rotíferos (-0,55) e a temperatura; correlação positiva entre a concentração de OD no BAS para os CLN (0,77), CPF (0,49) e rotíferos (0,31).

Os rotíferos apresentam lenta taxa de crescimento e reprodução sendo que a alta densidade observada indica alto tempo de detenção celular e alta idade do lodo presente no BAS. Os ciliados regulam a biomassa bacteriana através da predação e a função primária na unidade de tratamento é a clarificação do efluente apresentando baixa DBO. Os CLN, CPF e rotíferos indicaram boas condições de depuração, pois apresentaram correlação diretamente proporcional à remoção de DQO. Os mesmos também apresentaram correlação diretamente proporcional às concentrações de OD.  Os flagelados indicaram maior sensibilidade às concentrações de NH₃ no BAS. As avaliações microscópicas do lodo mostraram-se adequadas para caracterização do funcionamento da estação de tratamento de esgoto estudada.