waitress - это сервер WSGI; Tornado не основан на WSGI и не совместим с ним. Вы не можете использовать waitress для обслуживания частей Tornado вашего приложения.
Чтобы обслуживать приложения Tornado и WSGI в одном потоке, вам необходимо использовать HTTPServer Tornado, как вы это делали в исходном примере. Для лучшей масштабируемости я бы рекомендовал разделить части вашего приложения Tornado и Django на отдельные процессы и поставить перед ними прокси, например nginx или haproxy.