Neste trabalho, são apresentados quatro estudos utilizando técnicas de processamento e análise de imagem e de estatística multivariável para monitorizar processos aeróbios e anaeróbios de tratamento de águas residuais. Num primeiro caso visando a caracterização de lamas activadas de uma estação de tratamento de águas residuais (ETAR) foram examinados o conteúdo e morfologia de agregados e bactérias filamentosas. O segundo teve por objectivo a identificação dos protozoários e metazoários através da sua caracterização morfológica e tratamento dos dados por técnicas de estatística multivariável. Relativamente aos processos anaeróbios foi, num primeiro estudo, monitorizado o processo de granulação de um reactor granulado de leito expandido (EGSB), através do estudo das mudanças morfológicas dos agregados microbianos. Finalmente, foi também estudado um processo de desgranulação dos agregados microbianos anaeróbios devido a alimentação com oleato, novamente pela determinação das mudanças morfológicas dos agregados microbianos
