Os Processos Oxidativos Avançados (POAs) compreendem um conjunto de tecnologias que são eficientes para a remoção de compostos orgânicos recalcitrantes presentes em solução. O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência da fotocatálise heterogênea através da irradiação da luz solar no tratamento da água de lavagem proveniente da produção do biodiesel. Para tanto, o semicondutor utilizado foi o TiO2 comercial (P25-Degussa). Os ensaios de fotocatálise solar heterogênea foram realizados com a introdução de oxigênio e agitação constantes e os seguintes parâmetros foram variados: o pH do efluente de biodiesel e a concentração de sólidos. Além disso, os efeitos da utilização do peróxido de hidrogênio e a realização de um pré-tratamento no efluente, antes do ensaio de fotocatálise, também foram avaliados. O melhor resultado na degradação da DQO do efluente de biodiesel foi obtido com TiO2 a uma concentração de 1 g/L e pH = 2, com eficiência de remoção em torno de 46 %.