Efluentes gerados na produção de biodiesel apresentam elevada concentração de óleos e graxas, colóides, matéria orgânica e sais dissolvidos, sendo necessário um tratamento físico-químico e biológico integrado. A elevada concentração de matéria orgânica solúvel no efluente após tratamento físico-químico indica um processo biológico anaeróbio como melhor opção para o tratamento subsequente. No entanto, processos anaeróbios são muito sensíveis à presença de tóxicos como sais e metanol presentes no efluente. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o tratamento biológico anaeróbio de efluente gerado em usina de biodiesel, via catálise básica, após tratamento físico-químico, em um reator de bancada do tipo UASB (upflow anaerobic sludge blanket) operado durante 272 dias, a 30ºC. Observou-se que, na faixa de carga orgânica volumétrica (COV) estudada (0,74 – 2,91 kg DQO/m3.d), o aumento desta resultava em acúmulo temporário de ácidos graxos voláteis (AGV), queda do pH e inibição da produção de biogás, porém contornáveis mediante um melhor tamponamento pela adição de bicarbonato. Após recuperar a estabilidade, o reator apresentou remoções de DQO acima de 80% e produção específica de metano (PEM) de até 281 NmL CH4/g DQO removida, o que indica um tratamento muito eficiente em termos de aproveitamento energético, pois a PEM é 80% do valor teórico máximo obtido.