三阶段厌氧消化模型的数值分析：考虑微生物衰退
动力系统
2026-04-22 v1
摘要
我们在三阶段厌氧消化模型中引入微生物死亡机制，对颗粒有机物的水解过程进行了扩展。该模型描述了水解、酸ogenesis和甲烷generation三个过程，每个过程具有不同的稀释率和衰退率，并考虑非单调生长以捕捉底物抑制现象。两种水解机制被考虑：一种是一级形式，另一种是基于生物量的形式。后者区分了液体冲刷与固有死亡，导致不同的持久性条件。对于这两个模型，我们建立了模型的良好定性，证明了解的正性和有界性。随后我们 characterize了所有平衡点，并分析了其局部稳定性。考虑微生物死亡后，模型提供了更一般且生物学上更相关的框架，从而丰富了相对于经典AM2模型的定性动力学特征。
引用
@article{arxiv.2604.18818,
title = {Qualitative Analysis of a Three-Stage Anaerobic Digestion Model with Microbial Decay},
author = {Radhouane Fekih-Salem},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.18818},
year = {2026}
}