Ο σχεδιασμός των αποτεφρωτηρίων απορριμμάτων θα πρέπει να βασίζεται στον τύπο των απορριμμάτων και στον ημερήσιο όγκο επεξεργασίας του χώρου. Η χωρητικότητα σχεδιασμού των αποτεφρωτηρίων για μικρές κοινότητες ή ιατρικά ιδρύματα είναι γενικά 0,5–5 τόνοι/ημέρα, ενώ μεσαίας έως μεγάλης κλίμακας μονάδες αποτέφρωσης αστικών απορριμμάτων μπορεί να φτάσει τους 50–500 τόνους/ημέρα. Ο σχεδιασμός πρέπει επίσης να λαμβάνει υπόψη τη σύνθεση, την περιεκτικότητα σε υγρασία και τη θερμογόνο δύναμη των απορριμμάτων για να διασφαλιστεί η αποτελεσματική και ασφαλής καύση.
Ο σχεδιασμός του κλιβάνου αποτέφρωσης πρέπει να διασφαλίζει την πλήρη καύση των απορριμμάτων σε υψηλές θερμοκρασίες, συνήθως μεταξύ 850–1200 μοιρών. Ο σχεδιασμός θα πρέπει να λάβει υπόψη μια λογική διάταξη του θαλάμου καύσης και του δευτερεύοντος θαλάμου καύσης για να εξασφαλίσει ομοιόμορφη ροή αέρα και υψηλή εξάντληση υπολειμμάτων. Το υλικό του θαλάμου καύσης πρέπει να είναι ανθεκτικό στις υψηλές θερμοκρασίες και ανθεκτικό στη διάβρωση χάλυβας ή πυρίμαχα τούβλα και θα πρέπει να εκτελείται ανάλυση θερμικής τάσης για να διασφαλιστεί ότι δεν θα ραγίσει ή θα παραμορφωθεί σε μακροχρόνια λειτουργία σε υψηλή θερμοκρασία.
Ο σχεδιασμός του συστήματος εξάτμισης πρέπει να συμμορφώνεται με τα περιβαλλοντικά πρότυπα εκπομπών, διασφαλίζοντας ότι τα σωματίδια, τα όξινα αέρια και οι επιβλαβείς ουσίες στα καυσαέρια πληρούν τα εθνικά ή τοπικά όρια. Ο σχεδιασμός θα πρέπει να περιλαμβάνει συλλέκτες σκόνης, συσκευές εξουδετέρωσης όξινης ομίχλης και συστήματα προσρόφησης ενεργού άνθρακα για να διασφαλιστεί ο αποτελεσματικός καθαρισμός των καυσαερίων. Ο αγωγός εξάτμισης θα πρέπει να είναι ανθεκτικός στη θερμότητα και στη διάβρωση και η ταχύτητα και ο ρυθμός ροής των καυσαερίων θα πρέπει να λαμβάνονται υπόψη για να διασφαλίζονται σταθερές και ασφαλείς εκπομπές.
Οι προδιαγραφές σχεδιασμού απαιτούν ο αποτεφρωτήρας να διαθέτει ολοκληρωμένα συστήματα προστασίας ασφάλειας και αυτοματοποιημένου ελέγχου. Ο εξοπλισμός πρέπει να είναι εξοπλισμένος με συσκευές παρακολούθησης θερμοκρασίας και πίεσης και συναγερμού και να διαθέτει λειτουργία απενεργοποίησης έκτακτης ανάγκης. Το αυτοματοποιημένο σύστημα ελέγχου μπορεί να ρυθμίσει τη ροή του αέρα, το χρόνο καύσης και την επεξεργασία των καυσαερίων για να επιτύχει αποτελεσματική λειτουργία, μειώνοντας ταυτόχρονα τους κινδύνους ανθρώπινου λάθους. Θα πρέπει να εγκαθίστανται προστατευτικές διατάξεις στις πόρτες του εξοπλισμού, στις εισόδους τροφοδοσίας και στις εξόδους εκροής τέφρας για να διασφαλίζεται η ασφάλεια του χειριστή.
Η συνολική δομή του αποτεφρωτήρα θα πρέπει να είναι ορθολογικά σχεδιασμένη για εύκολη εγκατάσταση, επιθεώρηση και τακτική συντήρηση. Τα βασικά εξαρτήματα πρέπει να αποσυναρμολογούνται, να αντικαθίστανται και να λιπαίνονται εύκολα και η διεπαφή του συστήματος ελέγχου πρέπει να είναι απλή και διαισθητική. Η βάση και ο χώρος εγκατάστασης του εξοπλισμού θα πρέπει να είναι σχεδιασμένοι ώστε να είναι σταθεροί ώστε να αντέχουν την καύση σε υψηλή θερμοκρασία και τους μηχανικούς κραδασμούς.