Pues las sesiones solo ayudan para crear variables y manipularlas mientras el usuario este dentro de tu página..
Yo creo que más bien el error radica en que no se hace la comparación correcta de entre lo que se muestra en el captcha y lo que escribe el usuario.. puedes verificar que si sea, viendo en tu código de captcha, la línea que hace esa comparación y mandando a imprimir ambas variables..
Me extraña que digas que localmente si funciona,