Pour traiter les eaux résiduaires, le procédé à boues activées conventionnel reste le plus utilisé dans les pays industrialisés. Ce procédé peut être intensifié en densifiant la biomasse épuratoire. L’installation d’hydrocyclones sur la boucle d’extraction des boues, créant une pression de sélection des particules les plus denses, est l’une des méthodes de densification employées. L’objectif de cet article est d’analyser le fonctionnement d’une file de traitement par boues activées de la station d’épuration de Dijon, équipée d’une batterie d’hydrocyclones. Les performances obtenues ont été comparées à celles d’une file témoin. Les résultats montrent la nette amélioration de la capacité des boues à décanter de la file densifiée, et le maintien d’un indice de boues inférieur à 100 mL/g même en début de période hivernale habituellement accompagné d’un foisonnement filamenteux. Les performances de traitement sur les deux files sont similaires pour le traitement du carbone. La file densifiée montre un fléchissement du flux nitrifié, lié à une limitation de l’apport d’oxygène. Des mesures complémentaires sont requises pour imputer cette limitation à la taille des particules, significativement plus élevée dans la file densifiée, ou à une capacité de transfert d’oxygène différente, en lien avec les modifications de comportement rhéologique observées. Ces mesures permettront également de préciser le bilan énergétique du système, en prenant en compte l’ensemble des modifications induites (puissances d’agitation et de pompage requises, notamment).