Dentro da perspectiva de desenvolvimento sustentável e buscando contribuir para redução da poluição ambiental, o presente trabalho tem por finalidade de avaliar a eficiência do processo oxidativo avançado como método de tratamento ao efluente gerado no processo de purificação do biodiesel. Primeiramente, as amostras de efluentes sintéticos foram preparadas variando as condições operacionais, tais como: tempo, concentração de TiO2 e de peroxido de hidrogênio (H2O2). Para avaliar a eficiência do tratamento, todas amostras foram caracterizadas através de DQO, condutividade, pH, turbidez e TOG. Observou-se que o processo oxidativo demostrou-se eficiente na degradação da matéria orgânica do efluente sintético gerado na purificação do biodiesel e consequentemente diminuindo a poluição do meio ambiente, provocado pelo descarte do mesmo. Através desse processo obteve uma diminuição de 97,3% no grau de turbidez, 99,8% da condutividade e 98,91% no Teor de Óleos e Graxas. A amostra tratada no tempo de 24 horas se destacou em todos os parâmetros obtendo tempo relevante e concentrações mínimas dos reagentes.