Nur ein einfacher Gedanke ohne wirkliche Wissensgrundlage:

Ich kann mir vorstellen, dass da vielleicht noch der Webserver mitspielt.

Dein Skript macht zwar den STDOUT zu, aber das geht ja über den Webserver raus. Könnte sein, dass der Webserver die Verbindung zu Deinem Client noch offen hält, bis der CGI-Prozess wirklich fertig ist.