การออกแบบเตาเผาขยะควรขึ้นอยู่กับประเภทของของเสียและปริมาณการประมวลผลรายวันของสถานที่ ความสามารถในการออกแบบเตาเผาสำหรับชุมชนขนาดเล็กหรือสถาบันทางการแพทย์โดยทั่วไปอยู่ที่ 0.5–5 ตัน/วัน ในขณะที่โรงเผาขยะชุมชนขนาดกลางถึงขนาดใหญ่สามารถเข้าถึงได้ 50–500 ตัน/วัน การออกแบบยังต้องคำนึงถึงองค์ประกอบ ปริมาณความชื้น และค่าความร้อนของของเสีย เพื่อให้มั่นใจว่ามีการเผาไหม้ที่มีประสิทธิภาพและปลอดภัย
การออกแบบเตาเผาขยะต้องรับประกันการเผาไหม้ที่สมบูรณ์ของของเสียที่อุณหภูมิสูง โดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 850–1200 องศา การออกแบบควรพิจารณารูปแบบที่เหมาะสมของห้องเผาไหม้และห้องเผาไหม้รอง เพื่อให้มั่นใจว่ามีการไหลเวียนของอากาศที่สม่ำเสมอและความเหนื่อยหน่ายของสารตกค้างสูง วัสดุห้องเผาไหม้ควรเป็นเหล็กหรืออิฐทนไฟที่ทนต่ออุณหภูมิสูงและทนต่อการกัดกร่อน และควรทำการวิเคราะห์ความเครียดจากความร้อนเพื่อให้แน่ใจว่าจะไม่แตกหรือเสียรูปภายใต้การทำงานที่อุณหภูมิสูงในระยะยาว
การออกแบบระบบไอเสียต้องเป็นไปตามมาตรฐานการปล่อยมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม เพื่อให้มั่นใจว่าฝุ่นละออง ก๊าซที่เป็นกรด และสารอันตรายในก๊าซไอเสียเป็นไปตามขีดจำกัดระดับชาติหรือระดับท้องถิ่น การออกแบบควรรวมถึงเครื่องดักฝุ่น อุปกรณ์กำจัดไอกรด และระบบดูดซับถ่านกัมมันต์เพื่อให้แน่ใจว่าก๊าซไอเสียจะบริสุทธิ์อย่างมีประสิทธิภาพ ท่อไอเสียควรทนความร้อนและทนต่อการกัดกร่อน และควรพิจารณาความเร็วของก๊าซไอเสียและอัตราการไหลของท่อเพื่อให้แน่ใจว่ามีการปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่เสถียรและปลอดภัย
ข้อกำหนดการออกแบบกำหนดให้เตาเผาต้องมีระบบป้องกันความปลอดภัยที่ครอบคลุมและระบบควบคุมอัตโนมัติ อุปกรณ์ควรติดตั้งอุปกรณ์ตรวจสอบอุณหภูมิและความดันและอุปกรณ์แจ้งเตือน และมีฟังก์ชันปิดเครื่องฉุกเฉิน ระบบควบคุมอัตโนมัติสามารถปรับการไหลเวียนของอากาศ เวลาการเผาไหม้ และการบำบัดไอเสีย เพื่อให้การทำงานมีประสิทธิภาพพร้อมทั้งลดความเสี่ยงจากข้อผิดพลาดของมนุษย์ ควรติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันที่ประตูอุปกรณ์ ช่องป้อนอาหาร และช่องระบายเถ้า เพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยของผู้ปฏิบัติงาน
โครงสร้างโดยรวมของเตาเผาขยะควรได้รับการจัดวางอย่างสมเหตุสมผลเพื่อให้ติดตั้ง ตรวจสอบ และบำรุงรักษาตามปกติได้ง่าย ส่วนประกอบสำคัญควรถอดประกอบ เปลี่ยน และหล่อลื่นได้ง่าย และอินเทอร์เฟซระบบควบคุมควรเรียบง่ายและใช้งานง่าย ฐานอุปกรณ์และพื้นที่ติดตั้งควรได้รับการออกแบบให้มีเสถียรภาพเพื่อทนต่อการเผาไหม้ที่อุณหภูมิสูงและการสั่นสะเทือนทางกล