Primeiro, tente entender o que é realmente necessário para seu aplicativo - kernel de 32 bits ou libs de 32 bits?
bibliotecas de 32 bits + utils podem ser normalmente implementadas em qualquer Linux moderno de 64 bits usando a tecnologia LXC (mais avançada) ou mesmo Debootstrap (mais estúpido):
apt-get install debootstrap
mkdir -p /home/chroot/First
debootstrap --arch=i386 precise /home/chroot/First http://archive.ubuntu.com/ubuntu/
mount --bind /dev /home/chroot/First/dev
mount --bind /proc /home/chroot/First/proc
mount --bind /sys /home/chroot/First/sys
mount --bind /opt/myapp/ /home/chroot/First/opt/myapp/
chroot /home/chroot/First
/opt/myapp/bin/myapp
Se você deseja a solução mais sofisticada, o LXC pode ser configurado em 5 minutos usando o link artigo.
Mas se o seu aplicativo é tão estranho que requer kernel de 32 bits ...
apt-get install linux-image-generic-pae