粪便污水（soil）指的是居民日常生活中排泄的洗涤水。国外把粪便污水又称为黑水(black water)，与黑水相对的另一概念是灰水(gray water)。国外的黑水定义有两种，一种定义为含有粪便物质的生活污水；另一种定义为厕所污水，包括冲厕水和粪便。粪便(night soil)指不含或含少量冲厕水的黑水。
粪便含有丰富的有机质和农作物生长发育所需要的氮、磷、钾等元素，我国一直将其作为传统的农业肥料；但是近20年来，由于多种原因使城市粪便农用比例急剧下降，城市粪便失去传统的土地处理途径，而不得不向城市附近区域倾倒，给环境和人类健康带来严重影响。
黑水含有较高的COD、N、P量和病原菌，而粪便中的有机物和营养物质浓度更高。根据化学分析，人粪中N、P、K的含量分别为1%、0.5%、0.37%，有机质含量为2%，有机质的主要成分是纤维素、半纤维素、蛋白质及其分解物，含水量为70～80%；人尿中N、P、K含量分别为0.5%、0.13%、0.19%，尿素的含量为1～2%，含水量为95%。
厌氧发酵是一个复杂的生物学过程；粪便中
碳水化合物、脂肪及蛋白质等,在缺氧的条件及微生物的作用下，有机物可转化为甲烷。
在厌氧阶段发酵处理过程中,根据温度的差异可分为常温厌氧发酵(即低温厌氧发酵)；中温厌氧发酵，一般温度控制在36℃～38℃；高温厌氧发酵其温度一般控制在52℃～55℃。
利用好氧菌进行发酵的过程，称之为好氧发酵。好氧处理规模小时，可只做最终稀释后曝气、沉淀;中等以上规模,经过前处理和二次稀释后，可按标准
活性污泥法进行处理。二次处理就是厌氧处理。好氧发酵的速度较厌氧发酵快得多，但它需要大容量的消化槽。同时处理过程中需要大量氧气，因此要消耗大量的能量。
在粪便中加入适量化学药剂，使粪便发生絮凝作用,并通过沉淀分离成液体和脱水污泥。该处理法的最大特点是:粪便在较短的时间内形成固液分离。其不足之处在于：操作复杂，机械设备数量较多；分离出的液体BOD在5000mg/L左右，比
厌氧发酵槽的脱离液2500mg/L要高得多。另外，其基建费及日常运行管理费用也较其它方法要高。随化学药剂的种类(如铁盐、石灰等)和投入方式的不同，其设备也不尽相同。药剂的投加设备。有湿式和干式两种湿式反应因混合均匀，所以效果较佳。投加添加剂的量，以粪便处理量的0.2%～2%为宜。
粪便中的有机物，在高温高压的条件下，经过约1h连续不断地氧化分解可达到较好的处理效果。此种方法的关键在于反应塔的设计，它的容量应根据粪便的发热量、反应速度和氧化的程度来确定。