Нужно вынести тяжелые объекты за пределы веб-сервера в отдельный процесс, интерфейс к ним обеспечить через RPC на любом транспорте (например, ZeroMQ или голый TCP в качестве транспорта). Это будет архитектурно более правильно. Веб-сервер при этом останется легковесным, многопоточным (что у вас под Apache? Gunicorn? UWSGI? - многопоточность - их задача) и, главное, stateless (каким он и должен быть). А процесс, инкапсулирующий тяжелый объект, станет сервером RPC, прединициализированным, оптимально закешированным, не вызывающим перерасход памяти (расход почти постоянный и не зависит от нагрузки со стороны веб-клиентов) и, главное, statefull (каким он, скорее всего, вам и нужен).