Brevet FR2577210A1 — publié le 19860814

La présente invention concerne l'épuration d'eaux résiduaires et a notamment pour objet un bassin à boues,activées pour l'épu-ration biologique des eaux résiduaires par lesdites boues. ' L''invention peut être utilisée pour l'épuration biologique totale des eaux résiduaires urbaines quel que soit leur régime d'arrivée aux ouvrages d'épuration. L'invention peut aussi être utilisée pour l'épuration biologique partielle ou totale des eaux résiduaires industrielles contenant des polluants organiques biodéjradables en diverses concentrations. e L'invention peut être appliquée avec une efficacité maximale à l'épuration biologique totale de quantités relativement faibles d'eaux résiduaires urbaines et industrielles, quand leur régime d'arrivée à l'épuration subit des fluctuations importantes au cours des différentes périodes du jour. ,Les bassins à boues activées sont les ouvrages les plus gros et dépensant le. plus d'énergie dans les sta tions.-modernes d'aératioM. Dans les bassins à boues activées, qui sont des réservoirs réalisés le plus souvent en béton armé, les eaux résiduaires arrivant à l'épuration sont mélangées à des boues activées et soumises à une aération continue au cours de leur cheminement de la zone initiale à la zone terminale. Il s'ensuit que les microorganismes aérobies vivant dans les boues activées détruisent les polluants organiques par voie biologique, en é-kurant ainsi les eaux résiduaires. Ensuite, les eaux résiduaires épurées sont séparées des boues activées, lesquelles sont retournées à la zone initiale du bassin à boues activées, et le cycle d'épuration se répète. L'efficacité de l'épuration dans les bassins à boues activées, tant au point de vue du degré d'épuration qu'au point de vue de la stabilité des performances, est déterminée par une série de conditions et de facteurs, auxquels se rapportent: la composition et les propriétés des eaux résiduaires, leur régime d'arrivée dans le bassin à boues activées, la concentration en boues activées dans le bassin et l'état fonctionnel des boues activées, le régime d'oxygène dans l'ouvrage, ainsi que la situation hydrodynamique dans le bassin, assurant la constance des paramètres essentiels du processus à tel ou tel degré aux divers points de l'ouvrage. Le régime d'arrivée des eaux résiduaires dans les bassins à boues activées est caractérisé par son irrégularité. La pratique de l'exploitation des bassins à boues activées a fait apparaître que, dans les conditions réelles , les rapports optimaux entre les concentrations en boues activées, en polluants organiques et en oxygène dissous ne sont pas assurés, d'où l'instabilité de la qualité des eaux résiduaires épurées et les frais d'épuration relativmeent élevés. On connaît un système d'épuration biologique d'eaux résiduaires par boues activées, se composant de deux bassins à boues activées annulaires branchés en parallèle, équipés d'une ferme tournante à laquelle sont fixés des dispositifs d'aération (disperseurs pneumatiques), de deux réservoirs aérés de recirculation du type radial, branchés en parallèle, et d'un séparateur de boues, les boues à recycler venant du séparateur de boues étant réparties entre les réservoirs aérés de recirculation et les bassins à boues activées (demande de brevet RFA, cl. C02F 3/12, n0 DE 2 936 884 Al, déposée le 12.09.79). Trois groupes de soufflantes de débits différents fournissent le débit minimal nécessaire d'air aux heures d'arrivée minimale et maximale des eaux résiduaires et des polluants organiques. La régulation du débit d'air admis à l'aération du milieu bactérien dans le système considéré s'effectue par mise en marche ou arrêt de tel ou tel nombre de soufflantes, ce qui est la cause d'une grande irrégularité de marche des disperseurs pneumatiques, se traduisant par une baisse du degré d'utilisation de l'oxygène de l'air dans la période de marche de toutes les soufflantes et favorisant l'engorgement des disperseurs quand la plus grande partie des soufflantes sont arrêtées. Dans ledit système, quoique fonctionnant avec utilisation de boues activées ayant subi une régénération, la concentration des boues activées reste pratiquement au même niveau, ce qui ne permet pas d'assurer ~la constance des proportions entre les boues activées et les polluants organiques apportés en présence de fluctuations de l'arrivée des eaux résiduaires. Dans ce système, le montage des aérateurs sur une ferme tournante se heurte a des difficultés notables, tant en ce qui concerne la réalisation pratique qu'en ce qui concerne les conditions d'exploitation. En outre, la présence de trois groupes de soufflantes de débits différents crée des incommodités supplémentaires, liées à l'absence d'interchangeabilité des organes et pièces des machines. On connaît un bassin à boues activées, comprenant un réservoir partagé par des cloisons longitudinales en couloirs communicants, et un système d'aération pneumatique comportant des colonnes creuses montées suivant l'axe longitudinal de chaque couloir et portant à leur partie supérieure des aérateurs mécaniques, et des tubes horizontaux fixés tangentiellement à la partie inférieure des colonnes et les mettant en communication avec les couloirs voisins (#ertificat d'auteur URSS n0 1 017 Ç88 A, 22.01.82, Cl. vint. r02r 3/'32), Une telle conception du bassin à boues activées permet de modifier la structure hydrodynamique du flux de milieu bactérien, en le faisant passer du régime de déplacement au régime de mélange, ainsi que de réaliser la régulation de la consommation d'énergie électrique pour l'aération par mise en marche échelonnée des aérateurs mécaniques. Toutefois, la réalisation de ltépuration biologique avec utilisation de boues activées n'ayant pas été régénérées ne permet pas d'exploiter d'une manière suffisamment complète le pouvoir oxydant des microorganismes, ce qui se traduit par une augmentation des dimensions du bassin à boues activées et, par conséquent, par un accroissement des dépenses d'énergie électrique pour l'aération. D'autre part, la concentration en boues activées du milieu bactérien dans le bassin est pratiquement constante, ce qui ne permet pas d'utiliser efficacement l'augmentation de la quantité d'oxygène résultant de la mise en marche échelonnée des aérateurs mécaniques, ni d'assurer une proportion optimale entre la concentration en boues activées et la concentration en polluants organiques en présence de fluctuations de l'arrivée des eaux résiduaires, d'où l'abaissement de la qualité de l'épuration. On connaît un bassin à boues activées pour l'épura- tion d'eaux résiduaires par boues activées, comprenant un réservoir à mélange avec des disperseurs de gaz oxygéné, qui comporte des entrées d'eaux résiduaires et de boues activées régénérées et une sortie de milieu bactérien, mise en communication, suivant le principe des vases communicants, avec un séparateur de boues, adapté pour séparer le milieu bactérien en eaux épurées et boues à recycler, et ayant une sortie d'eaux épurées et une sortie de boues à recycler, celle-ci étant mise en communication avec un régénérateur de boues activées qui est équipé de disperseurs de gaz oxygéné et comporte une sortie raccordée au réservoir à mélange pour y réadmettre les boues activées régénérées (certificat d'auteur URSS n0 1 036 689 A, 29.#04.82, Cl.Int. C02F 3/12). Une telle conception du bassin à boues activées permet d'utiliser des boues activées régénérées au préalable, de modifier par échelons la structure hydrodynamique du flux de milieu bactérien et la concentration en boues activées. Toutefois, les disperseurs à action périodique à bulles fines sont rapidement engorgés et mis hors d'usage, tandis que l'emploi de disperseurs à action périodique à grosses bulles, bien qu'il réduise le risque d'engorgement, ne permet d'obtenir qu'un bas degré d'utilisation de l'oxygène de l'air débité par les soufflantes à action périodique. De plus, dans le bassin à boues activées considéré, on ne peut créer que deux concentrations en boues activées (minimale et maxi#male), ce qui s'avère insuffisant pour la création des conditions optimales de traitement, euégard aux diagrammes réels de fluctuation de la quantité de polluants apportée par les eaux résiduaires. Toute tentative de supprimer l'inconvénient indiqué, dans le cadre du bassin à boues activées décrit, entraînerait une complication encore plus grande de sa conception, ainsi que des conditions de sa construction et de son exploitation. On s'est donc proposé de créer un bassin à boues activées pour l'épuration d'eaux résiduaires par boues activées, qui, grâce à se conception et à des liaisons appropriées entre le réservoir à mélange1 le régénérateur de boues activées, le séparateur de boues, les aérateurs mécaniques verticaux et le régulateur de niveau dynamique du milieu bactérien, rendrait possible la création d'une recirculation du flux bactérien, ainsi que la commande de la concentration en boues activées et de la quantité d'oxygène insufflé en fonction de l'arrivée des eaux résiduaires. Ce but est atteint du fait que le bassin à boues activées pour l'épuration d'eaux résiduaires par boues activées, du type comprenant un réservoir à mélange équipé de disperseurs de gaz oxygéné et comportant des entrées d'eaux résiduaires et de boues activées régénérées et une sortie de milieu bactérien mise en communication, suivant le principe des vases communicants, avec un séparateur de boues adapté pour séparer le milieu bactérien en eaux épurées et boues à recycler et ayant une sortie d'eaux épurées et une sortie de boues à recycler, celle-ci étant mise en communication avec un régénérateur de boues activées équipé de disperseurs de gaz oxygéné et comportant une sortie qui est raccordée audit réservoir à mélange pour y admettre les boues activées régénérées, est caractérisé, d'après l'invention, en ce que le réservoir à mélange est équipé d'au moins un aérateur mécanique vertical à pales, comportant une tubulure d'aspiration dont l'extrémité d'entrée communique avec le régénérateur et dont l'extrémité de sortie est équipé d'un divergent dans lequel sont disposées les pales de l'aérateur, la tranche supérieure dudit divergent étant située plus haut que le niveau dynamique du milieu bactérien dans le réservoir à mélange, et la sortie d'eau épurée du séparateur de boues est équipée d'un régulateur de niveau dynamique du milieu bactérien, adapté pour réguler le niveau du milieu bactérien en raison directe de l'arrivée d'eaux résiduaires. Le montage dans le réservoir à mélange, équipé de disperseurs de gaz oxygéné, par exemple d'air, d'au moins un aérateur mécanique vertical à pales, permet d'assurer deux niveaux d'aération du milieu bactérien, sans risque d'engorgement des disperseurs à fines bulles. Le premier niveau (aération de base ou permanente) est obtenu en insufflant l'air comprimé à travers les disperseurs à fines bulles. La quantité de gaz oxygéné ainsi insufflée est maintenue à un niveau minimal, suffisant pour que les boues activées restent en suspension et pour conserver leur activité aérobie dans les périodes d'arrivée réduite des eaux résiduaires. Ceci exclut les dépenses improductives d'énergie électrique dans les périodes de basses charges de traitement, crée des conditions favorables au transfert de l'oxygène dans le liquide, car le barbotage par le gaz oxygéné s'effectue à un régime proche du régime optimal ou par bulles, et augmente fortement la durée de service des disperseurs à fines bulles, car la charge en gaz par unité de leur-surface-active est abaissée de plusieurs fois. Le second niveau (aerationfcommandée ou aération périodique) est obtenu par introduction de quantités supplémentaires d'oxygène dans le milieu bactérien par mise en marche échelonnée des aérateurs mécan-iques verticaux dans les périodes d'arrivée accrue des eaux résiduaires. Plus le nombre d'aerateurs mécaniques verticaux est grand, plus la correspondance du régime d'introduction de l'oxygène à sa consommation par le milieu bactérien est précise et plus l'interchangeabilité des aérateurs est poussée.Toutefois, un nombre exagéré d'aérateurs mécaniques verticaux entraînerait certaines difficultés d'exploitation. C'est pourquoi le nombre optimal d'eérateurs mécaniques verticaux est détermine par calcul en tenant compte des conditions concrètes de fonctionnement du bassin à boues activées. Il est recommandé que le régulateur de niveau dynamique du milieu bactérien soit réalisé sous la forme d'une auge à seuil, mise en communication par au moins deux tuyaux flexibles disposés à ses extrémités et dont les extrémités d'entrée sont raccordées à une boîte de prise d'eaux épurées équipée de cloisons directrices et d'un ponton assurant une profondeur d'immersion constante des extrémités d'entrée des tuyaux flexibles par rapport au niveau dynamique du milieu bactérien. Une telle conception du régulateur de niveau dynamique permet de réaliser efficacement et de la manière la plus simple la variation du niveau du milieu bactérien dans le séparateur de boues et dans le réservoir à mélange, qui lui est relié suivant le principe des vases communicants, les tuyaux flexibles assurant non seulement l'évacuation des eaux épurées hors de l'ouvrage, mais aussi la fonction de limiteurs doux positionnant le régulateur dans le plan. La présence de cloisons directrices dans la boîte de prise d'eaux épurées permet de collecter les eaux uniformément aux couches superficielles du séparateur de boues, ce qui exclut la lévigation des boues en décantation et abaisse la quantité de particules de boues activées en suspension entraînées par les eaux épurées. Il est avantageux que la section mouillée des tuyaux flexibles et la profondeur d'immersion constante de leur bout d'entrée, par rapport au niveau dynamique du milieu bactérien, soient choisies de telle façon que la profondeur d'immersion des pales de l'aérateur, par rapport au niveau dynamique du milieu bactérien, soit sensiblement située dans une plage de -0,05 à 0,15 m. Cela permet de réguler en continu le débit de milieu bactérien pompé par l'aérateur mécanique vertical et, de la sorte, le débit en oxygène qui en est tributaire, en fonction des fluctuations de l'arrivée d'eaux résiduaires. Une telle solution constructive permet d'utiliser plus économiquement l'énergie électrique absorbée par les aérateurs mécaniques au cours de l'épuration biologique des eaux résiduaires par boues activées. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre de différents modes de réalisation donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs, avec références aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels - la figure 1 représente schématiquement une vue d'ensemble en plan d'un bassin à boues activées conforme à l'invention; - la figure 2 représente une vue d'ensemble en élévation du bassin à boues activées conforme à l'invention; - la figure 3 représente le détail de montage d'un aérateur mécanique vertical; - la figure 4 représente une vue d'ensemble du régulateur de niveau dynamique du milieu bactérien;; - la figure 5 représente l'allure de la dépendance du pouvoir oxydant (OC) (courbe A) et de la puissance absorbée (N) (courbe B), exprimés en unités sans dimensions, vis-à-vis de la profondeur d'immersion (h en cm) des pales de l'aérateur mécanique vertical, les unités de référence adoptées étant les valeurs de OC et de N quand l'immersion des pales est nulle. Le bassin à boues activées pour l'épuration d'eaux résiduaires par boues activées, faisant l'objet de l'invention, comprend un réservoir à mélange 1 (figure 1) avec des disperseurs 2 de gaz oxygéné, qui comporte des entrées 3 d'eaux résiduaires à partir d'une auge 4 de distribution, une entrée 5 de boues activées régénérées et une sortie 6 de milieu bactérien, constituée par un seuil 7 et une chicane haute 8 et mise en communication, suivant le principe des vases communicants, avec des séparateurs de boues 9, 10 adaptés pour séparer le milieu bactérien en eaux épurées et boues à recycler. Les séparateurs de boues 9, 10 ont une sortie 11 d'eaux épurées (auge à seuil) et une sortie de boues à recycler 12 constituée de moyens d'ascension par injection d'air ("ailifts") 13, 14 engagés dans les fonds coniques 15, 16 (figure 2) des séparateurs de boues 9, 10, respectivement, et raccordés à une auge à boues 17. La sortie 12 (figure 1) de boues à recycler est en communication avec un régénérateur 18 de boues activées, équipé de disperseurs 19 de gaz oxygéné et d'une chicane 20 partageant le régénérateur 18 en deux compartiments contigus 21 et 22. Le régénérateur 18 a une sortie 5 raccordée au réservoir à mélange 1 pour y réadmettre les boues activées régénérées. Le réservoir à mélange 1 est équipé d'aérateurs mécaniques verticaux 23, 24 à pales, comportant des tubulures 25, 26 d'aspiration réglables, dont les extrémités 27, 28 d'entrée sont en communication avec le régénérateur 18, et dont les extrémités 29, 30 de sortie sont équIpées de divergents 31, 32 dans lesquels sont placées les pales 33, 34 des aérateurs 23, 24, respectivement. Les tranches supérieures 35,36 des divergents 31, 32 sont situées à un niveau non inférieur à celui du niveau dynamique 37 du milieu bactérien dans le réservoir à mélange 1, la sortie d'eaux épurées 11 des séparateurs de boues 9, 10 étant équipée d'un régulateur 38 de niveau dynamique du milieu bactérien, adapté pour réguler ledit niveau dynamique en raison directe de l'arrivée des eaux résiduaires. En outre, l'auge à boues 17 a une sortie réglable 39 de boues en excès, de dimension plus petite que celle de la sortie 12 de boues à recycler, mise en communication avec le régénérateur 18. La sortie 39 est en communication avec un minéralisateur aérobie 40, destiné au traitement des boues activées en excès. Le mînéralisateur aérobie 40 est équipé de disperseurs 41 de gaz oxygéné, et un épaississeur de boues 42 est monté dans sa partie en bout. La fonction de l'épaissis- -seur 42 est de concentrer les boues activées en excès à évacuer, les eaux de boues séparées sortant par une auge collectrice 43 qui est en communication avec le régénérateur 18. Les disperseurs 19, 41 de gaz oxygéné, ainsi que les "airlifts" 13, 14, sont raccordés par des conduites d'air 44 aux soufflantes 45 de l'aération de base, c'est-à-dire permanente. Les particularités de conception des aérateurs mécaniques verticaux font qu'ils sont mieux adaptés pour fonctionner en régime périodique, leur pouvoir oxydant étant aussi élevé que celui des aérateurs pneumatiques à petites bulles, mais sans risque d'engorgement pendant les périodes d'arrêt. En outre, dans un bassin à boues activées ainsi conçu, la fiabilité des aérateurs mécaniques et leur durée de service augmentent de plusieurs fois, grâce à la commodité de leur entretien durant les pauses au cours du traitement, ainsi que la consommation plus économique du potentiel d#utilisation de leurs entraine- ments électriques. De la sorte, alors que le système d'aération de base (pneumatique) marche en permanence, 24 h sur 24, le système d'aération commandée (mécanique) est essentiellement mis en marche au maximum 2 fois par jour. De plus, si la conception du bassin à boues activées prévoit, par exemple, le montage de deux aérateurs mécaniques verticaux, le premier marche environ 8 à 10 h par jour, et le second, environ 4 à 6 h. On comprend que dans un tel bassin, équipé de disperseurs à petites bulles à action permanente, la mise hors d'usage totale de l'un des aérateurs mécaniques verticaux n'entraîne pas de difficultés sérieuses dans la marche du bassin, car son remplacement peut facilement s'effectuer durant la pause de 12 à 20 h du cycle de traitement. La présence, dans le réservoir à mélange du bassin, d'une tubulure d'aspiration dont l'extrémité d'entrée est en communication avec le régénérateur, et dont l'extrémité de sortie est équipée d'un divergent dans lequel sont placées les pales de l'aérateur mécanique vertical, permet, quand ledit aérateur est en marche, d'aspirer le milieu bactérien concentré au régénérateur et de le mélanger au milieu bactérien du réservoir à mélange. Grâce au mélange du milieu bactérien du réservoir à mélange, ayant une concentration en boues activées de l'ordre de 1 à 2 girl, avec les boues activées régénérées à concentration de 7 à 8 girl, la concentration en boues activées dans le réservoir à mélange augmente dans la période de croissance de la charge de traitement, par exemple jusqu'à 4-5 girl, ce qui permet de maintenir une proportion optimale entre les concentrations en boues activées et en polluants organiques, même quand la charge de traitement augmente de 2,5 à 3 fois.Si, par exemple, il y a deux aérateurs mécaniques verticaux, dont les tubulures d'aspiration sont raccordées aux deux compartiments contigus du régénérateur, séparés par la chicane, il s'avère possible de maintenir la concentration en boues activées dans le réservoir à mélange du bassin non seulement au niveau minimal (1 à 2g/l) et au niveau maximal (4 à 5 g/l), mais aussi à un niveau intermédiaire (2,5 à 3 g/l). Ceci confère la souplesse nécessaire au système de régulation de la concentration en boues activées dans l'ouvrage et permet de réduire à un minimum les dépenses improductives d'énergie électrique pour l'aération du milieu bactérien. La tranche supérieure du divergent dans lequel sont placées les pales de l'aérateur mécanique vertical est disposée à un niveau non inférieur au niveau dynamique du milieu bactérien dans le réservoir à mélange dans la période d'arrivée accrue des eaux résiduaires, afin de prévenir l'écoulement intempestif du milieu bactérien du réservoir à mélange vers le régénérateur. Il convient toutefois de ne pas perdre de vue qu'une surélévation excessive de la tranche du divergent au-dessus du niveau dynamique du milieu bactérien n'est pas souhaitable, car cela abaisserait l'efficacité de fonctionnement de l'aérateur mécanique vertical. Le montage, dans le séparateur de boues, d'un régulateur de niveau dynamique du milieu bactérien, permet de réguler ledit niveau en raison directe de l'arrivée d'eaux résiduaires dans le réservoir à mélange, lequel communique avec le séparateur de boues suivant le principe des vases communicants. Ceci permet, à son tour, de faire varier automatiquement, d'une manière continue, la profondeur d'immersion des pales de l'aérateur, de telle façon que la quantité d'oxygène introduite dans le milieu bactérien par l'aérateur mécanique soit d'autant plus grande que l'arrivée d'eaux résiduaires est plus élevée. Dans le bassin à boues activées conforme à l'invention, le régulatuer 38 de niveau dynamique du milieu bactérien est réalisé sous la forme d'une auge 11 à seuil, mise en communication par au moins deux tuyaux flexibles 46, 47, 48 disposés à ses extrémités, les extrémités 49, 50, 51 d'entrée de ces tuyaux 46, 47, 48 étant raccordées à une boîte 52 de prise d'eaux épurées, qui est équipée de cloisons directrices 53 et d'un ponton 54 assurant une profondeur d'immersion constante des extrémités 49, 50, 51 d'entrée desdits tuyaux 46, 47, 48, par rapport au niveau dynamique 37 du milieu bactérien. La boîte 52 de prise d'eauxépurées est mise en communication avec l'atmosphère par des tubes à air 55, 56, faisant en même temps office de colonnettes pour la fixation de contrepoids 57, 58. La section mouillée ou de passage des tuyaux flexibles 46, 47, 48 et la profondeur constante d'immersion de leurs extrémités d'entrée 49, 50, 51 par rapport au niveau dynamique 37 du milieu bactérien sont choisies de telle façon que la profondeur d'immersion des pales 33, 34 des aérateurs 23, 24, par rapport au niveau dynamique 37 du milieu bactérien, varie sensiblement dans une plage s'étendant de -0,5 à +0,15 m. Le bassin à boues activées pour l'épuration d'eaux résiduaires par boues activées, faisant l'objet de l'invention, fonctionne de la façon suivante. Dans les périodes d'arrivée réduite des eaux résiduaires à épurer, celles-ci passent par l'auge 4 (figure 1) de distribution et par les orifices 3 d'entrée et se déversent dans le réservoir à mélange 1 du bassin à boues activées, où elles se mélangent avec les boues activées régénérées arrivant du régénérateur 18 par l'entrée 5. Le mélange formé, à concentration en boues activées comprise dans une plage de 1,5 à 2,0 gll, est aéré par les disperseurs 2 de gaz oxygéné, raccordés par les conduites d'air 44 aux soufflantes 45 d'aération de base, c'est-à-dire d'aération permanente de premier niveau. La quantité de gaz oxygéné qui est alors débitée atteint le niveau minimal, suffisant pour maintenir les boues activées en suspension et conserver leur activité aérobie dans la période d'arrivée réduite des eaux résiduaires.Ceci exclut les dépenses improductives d'énergie électrique dans les périodes de faibles charges de traitement, crée des conditions favorables au transfert de l'oxygène au liquide, car le barbotage par le gaz a lieu à un régime proche du régime a' bulles, et augmente fortement la durée de servive des disperseurs, car la charge en gaz par unité de surface active de ceux-ci est réduite de plusieurs fois. Après l'oxydation biochimique des polluants par les microorganismes des boues activées dans le réservoir à mélange 1 du bassin, le mélange eaux résiduaires-boues activées passe par la sortie 6 de milieu bactérien, constituée par le seuil 7 et la chicane haute 8, et arrive dans les séparateurs de boues 9, 10 qui communiquent avec le réservoir à mélange I suivant le principe des vases communicants et sont adaptés pour séparer le milieu bactérien en eaux épurées et en boues à recycler. Les eaux épurées sortant des séparateurs 9, 10 passent par l'auge à seuil 1t, via le régulateur 38 de niveau dynamique, et sont évacuées de l'ouvrage. Les boues activées séparées sont transférées par les "airlifts" 13, 14 à l'auge à boues 17, d'où les boues à recycler vont au régénérateur 18, en passant par le grand orifice 12 de sortie, ainsi qu 1au minéralisateur aérobie 40 de bo-ues activées en excès, en passant par le petit orifice réglable 39. Les boues activées en excès sont traitées dans le minéralisateur aérobie 40, puis leur traitement est achevé dans l'épaississeur de boues 42, après quoi les boues à humidité de 97 à 98%, c'est-à-dire à concentration de 20 à 30 g/l, selon leurs propriétés initiales, sont envoyées à la valorisation, tandis que les eaux de boues séparées par l'épaississeur 42 sont retournées au régénérateur 18 par l'auge collectrice 43. La disposition relative des séparateurs de boues 9, 10, du minéralisateur aérobie 40 et du réçénérateur 18, permet de réduire les dépenses d'énergie pour les transferts des boues activées, et le contact des boues activées véhiculées avec l'oxygène de l'air au cours de leur transfert par les "airlifts" 13, 14 diminue l'effet défavorable des conditions anaérobies et contribue au rétablissement plus rapide de leur activité, ainsi qu'à leur épaississement plus efficace. Dans la période d'arrivée accrue des eaux résiduaires, le premier aérateur mécanique 23 (figure 3), dans le sens de circulation du liquide dans le bassin, est mis en marche. Il s'ensuit qu'une certaine quantité de boues activées, passant par la tubulure 25 d'aspiration réglable, dont l'extrémité d'entrée 27 communique avec le régénérateur 18, est transférée du compartiment 21 correspondant du régénérateur 18 au réservoir à mélange 1 du bassin. Ceci engendre un flux de circulation inverse du milieu bactérien et des eaux résiduaires à épurer du réservoir à mélange 1 du bassin au régénérateur 18, qui se trouve ainsi associe à l'action oxydante. Dans le système réservoir à mélange premier compartiment du régénérateur", il s'établit une concentration moyenne en boues activées de 2,5 à 3 g/l, et le supplément oxygène nécessaire est fourni par l'aérateur mécanique en marche. Ensuite, quand l'arrivée des eaux résiduaires augmente encore plus, le second aérateur mécanique 24 est mis en marche. Il s'ensuit qu'un supplément de boues activées, passant par la tubulure 26 d'aspiration réglable, dont l'extrémité d'entrée 28 communique avec le régénérateur 18, est transféré du compartiment 22 correspondant du régénérateur 18 au réservoir à mélange 1 du bassin. Dans le système "réservoir à mélange - deux compartiments du régénérateur", il s'établit une concentration moyenne en boues activées de 4 à 5 g/l. Les disperseurs 2 de gaz oxygéné sont disposés suivant le périmètre du réservoir à mélange, de telle sorte que, pendant la période de marche des aérateurs mécaniques 23, 24, les flux de liquide pulsés par ceux-ci vers la périphérie du réservoir à mélange 1 assurent l'établissement d'un régime à contre-courant pour la dissolution de l'oxygène insufflé par les disperseurs 2 de l'aération de base. De la sorte, l'introductin d'une quantité supplémentaire d'oxygène dans le milieu bactérien, par mise en marche échelonnée des aérateurs mécaniques 23, 24, assure un second niveau d'aération: commandée ou à action périodique. Si le système d'aération de base fonctionne en permanence, le diagramme de marche du système d'aération commandée correspond au nombre d'aérateurs mécaniques installes, et, en cas d'installation de deux aérateurs mécaniques, le premier marche près de 8 à 10 h par jour, et le second, près de 4 à 6 h. Afin de prévenir l'écoulement intempestif du milieu bactérien du réservoir à mélange 1 du bassin au régénérateur 18 dans la période d'arrivée accrue d'eaux résiduaires, les tranches supérieures 35, 36 des divergents 31, 32, dans lesquelles sont placées les pales 33, 34 des aérateurs mécaniques 23, 24, sont disposées à un niveau non inférieur au niveau dynamique 37 du milieu bactérien dans le réservoir à mélange 1. Pour une régulation plus souple de la consommation d'énergie dans la période d'arrivée accrue, ainsi que pour une utilisation plus efficace des aérateurs mécaniques 23, 24, le niveau dynamique 37 du milieu bactérien dans le réservoir à mélange 1, mis en communication avec les séparateurs de boues 9, 18 suivant le principe des vases communicants, est régulé en raison directe de l'arrivée des eaux résiduaires, à l'aide du régulateur 38 (figure 4) de niveau dynamique du milieu bactérien. Les eaux résiduaires clarifiées passent entre les cloisons directrices 53 de la boîte 52 de prise d'eaux épurées et sont transmises à l'auge à seuil 11 par les tuyaux flexibles 46, 47, 48.La fonction desdits tuyaux flexibles 46, 47, 48 ne se borne pas à l'évacuation des eaux épurées hors de l'ouvrage; ils jouent aussi le rôle de limiteurs doux positionnant le régulateur 38 de niveau dynamique du milieu-bactérien dans le plan. Les cloisons directrices 53 se trouvant dans la boîte 52 de prise d'eaux épurées permettent de réaliser un prélèvement uniforme des eaux aux couches superficielles des séparateurs de boues 9, 10 (figure 2). Dans les périodes d'arrivée réduite, les eaux résiduaires passent par les tuyaux flexibles 46, 47, 48 (figure 4), prévus pour un débit déterminé, avec de faibles pertes de charge, ce qui assure une profondeur minimale d'immersion des pales 33, 34 des aérateurs mécaniques 23, 24 (figure 2). Au fur et à mesure de l'augmentation de l'arrivée d'eaux résiduaires et par conséquent de la charge en polluants organiques, les pertes de charge du liquide dans les tuyaux flexibles 46, 47, 48 s'accroissent, ce qui entraîne une augmentation correspondante de l'immersion des aérateurs mécaniques 23, 24 marchant simultanément, et une augmentation de leur débit en oxygène. Quand l'arrivée d'eaux résiduaires dépasse la valeur maximale de calcul, le niveau du liquide monte au-dessus du seuil de l'auge à seuil 11 et une partie des eaux résiduaires clarifiées se déverse directement dans l'auge à seuil 11, en court-circuitant les tuyaux flexibles 46, 47, 48 (figure 3); de ce fait, la profondeur d'immersion des aérateurs mécaniques 23, 24 ne dépasse pas la valeur limite admissible. Une telle conception du régulateur 3#8 de niveau dynamique du milieu bactérien permet de faire varier en continu le niveau du milieu bactérien dans les séparateurs de boue 9, 10 (figures 1, 2) et dans le réservoir à mélange 1 avec lequel ils sont en communication, ce qui, à son tour, entraîne une variation continue de la profondeur d'immersion des pales 33, 34 des aérateurs mécaniques, de telle façon que la quantité d'oxygène introduite dans le milieu bactérien par les aérateurs mécaniques 23, 24 soit d'autant plus grande que l'arrivée d'eaux résiduaires est plus élevée, en économisant ainsi l'énergie électrique. Selon la profondeur d'immersion de leurs pales, les aérateurs mécaniques verticaux peuvent marcher à trois régimes (figure 5). Le régime de pulvérisation est observé quand la profondeur h d'immersion des pales est faible (de - 0,1 à - 0,05 m). A ce régime, le pouvoir oxydant OC et les dépenses d'énergie sont peu élevés. Au fur et à mesure de l'augmentation de la profondeur h d'immersion des pales, de -0,05 m à 0,15 m (la vitesse de rotation étant constante), le pouvoir oxydant OC des aérateurs mécaniques verticaux atteint ses valeurs les plus élevées et la puissance croît suivant une fonction pratiquement linéaire dans l'intervalle de profondeurs d'immersion qui caractérise le régime d'aération efficace. Quand la profondeur h d'immersion des pales augmente encore plus (au-dessus de 0,15 m), le pouvoir oxydant OC des aérateurs baisse brusquement, car les pales perdent peu à peu leur contact avec l'air atmosphérique et passent au régime de brassage avec une valeur maximale de la puissance N absorbée. La figure 5 fait apparaître qu'il existe une zone optimale de profondeur d'immersion des pales, dans laquelle l'efficacité de l'aération et le débit de l'aérateur en oxygène ont des valeurs élevées. La marche dans la zone optimale est obtenue ,en donnant à la section mouillée des tuyaux flexibles du régulateur de niveau dynamique et à la profondeur constante d'immersion de leurs extrémités d'entrée, par rapport au niveau dynamique du milieu bactérien, des valeurs choisies de telle façon que la profondeur d'immersion des palesbde l'aérateur, par rapport au niveau dynamique du milieu bactérien, varie dans une plage de, sensiblement - 0,05 à 0,15 m. De la sorte, le bassin conforme à l'invention assure une épuration biologique totale stable des eaux résiduaires en présence de fluctuations notables de l'arrivée des eaux résiduaires et de leur concentration en polluants organiques, permet de simplifier notablement la conception, d'accroître la fiabilité et de réduire le volume utile du bassin et les dépenses d'énergie électrique pour l'aération, tout en conservant un haut degré d'épuration des eaux résiduaires. REVENDICATIONS 1. Bassin à boues activées pour l'épuration d'eaux résiduaires par boues activées, comprenant un réservoir à mélange (1) pourvu de disperseurs de gaz oxygène (2) et comportant des entrées (3, 5) d'eaux résiduaires et de boues activées régénérées et une sortie de milieu bactérien (6) mise en communication, suivant le principe des vases communicants, avec un séparateur de boues (9, 10) adapté pour séparer le milieu bactérien en eaux épurées et en boues à recycler et ayant une sortie (11) d'eaux épurées et une sortie (12) de boues à recycler, celle-ci étant mise en communication avec un régénérateur (18) de boues activées, équipé de disperseurs (9) de gaz oxygéné et comportant une sortie (5) qui est raccordée audit réservoir à mélange (1) pour y réadmettre les boues activées régénérées, caractérisé en ce que le réservoir à mélange (1) est équipé d'au moins un aérateur mécanique vertical (23, 24) à pales, comportant une tubulure d'aspiration (25, 26) dont l'extrémité d'entrée(27, 28) communique avec le régénérateur (18), et dont l'extrémité de sortie (29, 30) est équipée d'un divergent (31, 32) dans lequel sont disposées les pales (33, 34) de l'aérateur, la tranche supérieure (35, 36) dudit divergent étant située plus haut que le niveau dynamique (37) du milieu bactérien dans le réservoir à mélange (1), et la sortie d'eau épurée (11) du séparateur de boues (9, 10) étant équipée d'un régulateur (38) de niveau dynamique du milieu bactérien, adapté pour réguler le niveau du milieu bactérien en raison directe de-l'arrivée des eaux résiduaires. 2. Bassin à boues activées selon la revendication 1, caractérisé en ce que le régulateur (38) de niveau dynamique du milieu bactérien est réalisé sous la forme d'une auge à seuil (11) mise en communication par au moins des tuyaux flexibles (46, 47, 48) disposés à ses extrémités, les extrémités d'entrée (49, 50, 51) de ces tuyaux étant raccordées à une boîte de prise d'eaux épurées (52) équipée de cloisons directrices (53) et d'un ponton (54) assurant une profondeur d'immersion constante des extrémités d'entrée (49, 50, 51) des tuyaux flexibles (46, 47, 48), par rapport au niveau dynamique (37) du milieu bactérien. 3. Bassin à boues activées selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la section mouillée des tuyaux flexibles (46, 47, 48) et la profondeur d'immersion constante de leurs extrémités d'entrée (49, 50, 51), par rapport au niveau dynamique (37) du milieu bactérien, sont choisies de telle façon que la profondeur d'immersion des pales (33, 34) de l'aérateur (23, 24) par rapport au niveau dynamique (37) du mileu bactérien varie dans une plage de sensiblement, - 0,05 à 0,15 m.